AC.双向“共赢”:不对称纳米碗偶联聚集诱导的发射性纳米硅增强免疫层析试条用于鼠伤寒沙门氏菌的超灵敏检测

学术   2024-11-04 13:10   陕西  


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全文简介
缺乏具有有效信号响应的纳米探针和忽视纳米探针之间的合作可能是免疫层析试条(ITSs)的分析性能不令人满意的原因。本文中,开发了非对称纳米碗限制的无数金纳米粒子(AuNPs) (AuNPs@AFRNBs)来增强光吸收,用于淬灭聚集诱导的发射性(AIE)纳米硅的荧光,其用于构建双向互补增强的ITS (BC-ITS)以超灵敏地检测鼠伤寒沙门氏菌(S. typhimurium)。简而言之,密度泛函理论筛选的具有高荧光亮度的荧光素被限制在纳米硅中,与自由荧光素相比,纳米限制将荧光亮度提高了6.78倍。此外,取代基效应还使制备的荧光纳米硅的荧光增强了10000倍。凭借AuNPs@AFRNBs卓越的光吸收,BC-ITS在鼠伤寒沙门氏菌的灵敏监测中表现出双向“双赢”性能:一种“打开”模式,具有高亮度比色响应,一种相反的“关闭”荧光响应,其检测限分别为364和302 CFU·mL–1,比传统的AuNPs-ITS灵敏约100倍。此外,BC-ITS可以成功地用于鉴定牛奶中的鼠伤寒沙门氏菌,说明了所开发的BC-ITS在护理点诊断中的优越性。
简介

用于检测鼠伤寒沙门氏菌的互补比色/荧光its的AuNPs@AFRNBs偶联超亮AIE纳米硅图解

四苯乙烯(TPE)、四苯乙烯-羧基(TPE–COOH)和四苯乙烯-醛基(TPE–CHO)双分子在水相中的密度泛函理论(DFT)计算。(A)四苯乙烯、四苯乙烯-羧基和四苯乙烯-醛基的化学结构。(B)最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)分布。(C)光生电子-空穴分布,蓝色和绿色分别代表光生电子和空穴。

(A)AFRNSs的TEM图像。(B)AFRNBs的TEM图像。(C)AuNPs@AFRNBs的TEM图像。(D)TPE-CHO-SiO2纳米杂化物的TEM图像。(E)AuNPs@AFRNBs的EDS映射。(F)AuNPs@AFRNBs和TPE-CHO-SiO2纳米杂化物的XPS光谱。(G)AuNPs@AFRNBs的XRD图谱。

(A)TPE-CHO-SiO2、TPE-COOH-SiO2、TPE-SiO2和纳米杂化物的荧光光谱。(B)TPE-CHO-SiO2纳米杂化物和TPE-CHO的荧光光谱。(C)TPE-SiO2(a)、TPE-COOH-SiO2(b)和TPE-CHO-SiO2(c)纳米杂化物在NC膜中的荧光行为。(D)TPE-CHO-SiO2纳米杂化物对色谱力的稳定性。(E)TPE-CHO-SiO2纳米杂化物对NaCl溶液的稳定性。(F)TPE-CHO-SiO2纳米杂化物在60天内的稳定性。 

(A)不同浓度AuNPs@AFRNBs的紫外-可见光谱。(B)AuNPs@AFRNBs吸光度与浓度的线性关系。(C)不同浓度AuNPs与AuNPs的紫外-可见光谱。(D)AuNPs吸光度与浓度的线性关系。(E)AuNPs@AFRNBs中不同NaCl添加量。(F)AuNPs中不同NaCl添加量。(G)AuNPs@AFRNBs和AuNPs的吸收光谱和TPE-CHO-SiO2纳米杂化物的荧光发射光谱。(H)AuNPs和AuNPs@AFRNBs(μg mL-1)对TPE-CHO-SiO2纳米杂化物的荧光猝灭效应。(I)TPE-CHO-SiO2纳米杂化物中不同AuNPs@AFRNBs添加量。(J)TPE-CHO-SiO2纳米杂化物中不同AuNP添加量。(K)阴性ITSs的荧光寿命。(L)阳性ITSs的荧光寿命。

(a)不同鼠伤寒链球菌的检测结果图像:(i)BC-ITS的比色模式;(ii)BC-ITS的荧光模式。(b)检测信号与鼠伤寒菌浓度的线性关系。(c)检测特异性。(d)检测稳定性。(e)检测重复性。(f)检测时间。(g)在牛奶中的应用。

相关成果以“Bidirectional “Win–Win”: Asymmetrical Nanobowl-Coupled Aggregation-Induced Emissive Nanosilicon-Enhanced Immunochromatographic Strips for the Ultrasensitive Detection of Salmonella typhimurium”,发表在国际学术期刊“Analytical Chemistry”上。

文献链接:点击阅读原文

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c04403

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