通过使用灵活的电化学和拉曼增强生物芯片,同时检测SARS-CoV-2 S1蛋白
Kuan-Syun Wang1, Tsai-Yu Kuan1, Yun-Chu Chen1
1Department of Materials Engineering, Ming Chi University of Technology, New Taipei City, 243303, Taiwan.
Biosensors & bioelectronics
|January 14, 2024
概括
研究人员开发了一个灵活的生物芯片,使用激光编写的石墨烯 (LSG) 和黄金纳米岛用于敏感的电化学 (EC) 和表面增强的拉曼散射 (SERS) 检测SARS-CoV-2 S1蛋白. 这种双重功能生物芯片提供了快速而准确的生物检测能力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 灵活的生物芯片对于临床诊断至关重要.
- 现有的病毒蛋白检测方法往往缺乏敏感性或特异性.
- 激光编写石墨烯 (LSG) 为制造先进生物传感器提供了一个多功能平台.
研究的目的:
- 开发一个双功能电化学 (EC) 和表面增强的拉曼散射 (SERS) 生物芯片,用于敏感的生物检测.
- 为了利用灵活的LSG基板与金纳米岛用于增强信号检测.
- 为了能够选择性捕获和检测SARS-CoV-2 S1蛋白.
主要方法:
- 通过CO2激光雕刻聚胺 (PI) 薄膜制造柔性LSG基板.
- 在LSG上沉积金纳米岛,用于SERS信号增强.
- 使用EDC/NHS化学物质对SARS-CoV-2 S1抗体进行固定,以捕获特定的分析物.
- 辅助电极和参考电极的集成,用于双重EC-SERS检测.
主要成果:
- 制造的生物芯片证明了对SARS-CoV-2 S1蛋白的选择性捕获.
- 电化学 (EC) 检测实现了5 ng/mL的检测极限 (LOD).
- 表面增强的拉曼散射 (SERS) 检测提供了100 ng/mL的LOD,具有独特的指纹识别.
- 同时的EC-SERS检测为增强目标识别提供了补充信息.
结论:
- 开发的双功能EC-SERS生物芯片为SARS-CoV-2 S1蛋白检测提供了一个敏感和选择性的平台.
- 结合EC和SERS,可提高生物检测的准确性和可靠性.
- 这项技术具有快速和敏感的生物医学诊断应用的巨大潜力,特别是病毒检测.
