提供氨基酸序列(Cys-Met-Met-Met-Met-Met)保护的荧光金纳米团簇(CMMMMM-Au NCs)探针

需要制备这种氨基酸序列保护的荧光金纳米团簇(CMMMMM-Au NCs)探针,首先对修饰传统序列(半胱氨酸(C)和酪氨酸(Y))的Au NCs进行了研究,改变序列中半胱氨酸(C)和酪氨酸(Y)的比例,检测其对Au NCs荧光的影响。发现当C:Y = 1:5时,被修饰的Au NCs荧光强(图一)。将保护序列中的Y替换成其他的氨基酸,并对修饰的Au NCs进行荧光检测,发现CMMMMM修饰的Au NCs相比于CYYYYY,其荧光强度增强了4.3倍,且量子产率由1.1%(CYYYYY)提升到4.7%。因此作者合成了新型的CMMMMM-Au NCs(图二)。

图一:(A)紫外灯(C:Y=5:12:11:11:21:31:41:51:60:6 (B)通过生物成像系统获得的对应于A的荧光强度;(C)荧光发射光谱;(D)透射电镜

 

图二:(A)紫外光下具有不同肽序列的金纳米细胞模板。(B)Au NCs为模板的不同的肽序列的荧光发射光谱

该探针的激发/发射分别为330/620 nm,从TEM图中也可以看出CMMMMM-Au NCs的平均粒径在1.8 nm左右,有着良好的单分散性。而且高分辨透射电镜图也证实了其有着很好的晶体结构。在经过长达60 min的紫外照射后,传统的CYYY YY-Au NCs荧光强度不足初始值的30%,而CMMMMM-Au NCs却仍然可以保持初始荧光强度的90%。CMMMMM-Au NCs的等电点(pI)为6.0,通过调节不同的酸碱度,获得具有不同正电荷或负电荷的CMMMMM-Au NCs,并用于在96孔板中创建五行传感器阵列。不同的目标蛋白质将产生与“指纹”一样的独特反应,并且这些独特的指纹样模式使用线性判别分析(LDA)统计方法对不同蛋白质进行区分和分类处理。

接着,选择10种具有不同等电点和分子量的蛋白质作为感测目标。由于CMM MM-Au NCs和靶蛋白之间不同的静电或部分疏水相互作用,产生了独特的荧光响应模式,就像“指纹”图,更加证明了使用基于CMMMM-Au NCs的传感器阵列(如下图)进行蛋白质鉴别的潜力。由于与健康人相比,癌症患者血清中某些蛋白质的含量有一定程度的变化,不同疾病的血清成分不同,导致不同的荧光反应。利用CMMMM-Au NCs可以将乳腺癌患者、直肠癌患者、严重骨关节炎患者和健康人的血清完全分离,判别准确率达到100%,表明基于CMMMM-Au NCs的传感器阵列具有潜在的临床辅助诊断能力。

 

这种氨基酸序列(Cys-Met-Met-Met-Met-Met)保护的金纳米簇材料,与传统的半胱氨酸(C)和酪氨酸(Y)序列保护的金纳米团簇相比,CMMMMM-Au NCs的荧光强度提高了230%,其光漂白抗性和稳定性提高了300%左右(用紫外线照射60 min后,CMMMMM-Au NCs的荧光强度保持在初始强度的90%以上,而CYYYYY-Au NCs的荧光强度低于初始强度的30%)。通过调节不同的pH值,建立了以CMMMMM保护的带不同正负电荷的金纳米团簇为敏感受体的检测阵列,并对这些阵列得到的模式进行了多变量分析,不仅可以分别对10种蛋白质进行有效鉴定,还可以对复杂的蛋白质混合物进行有效鉴定。靶蛋白与CMMMMM-Au NCs之间通过静电作用和疏水作用形成的相互作用,影响了CMMMMM-Au NCs的结合能力和荧光寿命,从而形成了一种独特的类似指纹识别的模式。

我们有Au25纳米团簇/Au13纳米团簇/Au8纳米团簇/Au36(SR)24/Au15(SG)13//Au44(SCH3)28金纳米团簇,还有官能团修饰、蛋白修饰、酶修饰、DNA修饰、壳聚糖、多肽、叶酸等修饰偶连纳米团簇的定制合成技术。

谷胱甘肽修饰金纳米团簇(GSH-AuNCs)
SnO_2纳米团簇
α-Mn02微米空心球和纳米团簇
Au-Pd纳米团簇
Au-Pt纳米团簇
CeO2 纳米团簇
石墨负载的MoS2纳米团簇
Co—Mo—S纳米团簇
Ni—Mo—S纳米团簇
Nj—W—S纳米团簇
准球形纳米团簇B92
金纳米团簇(Au-MPCs)
NiB纳米团簇
小尺寸铝纳米团簇
牛血清白蛋白(BSA)修饰的金纳米团簇(金簇)
非晶ZnO纳米团簇
银原子纳米团簇
钴原子纳米团簇
铂原子纳米团簇
Ni-La-B非晶态合金纳米团簇
Cu纳米团簇
银纳米团簇颗粒
4H-SiC纳米团簇
Cu纳米团簇
CeO2纳米团簇
二氧化硅包覆金纳米团簇(AuNC@SiO2)
铂纳米团簇
银、钴和铂原子纳米团簇
四氧化三铁(Fe3O4)纳米团簇
Fe3O4团簇的表面包覆一层氧化硅(SiO2)
核-壳结构的Fe3O4@SiO2粒子
金属(金、银、铜)纳米团簇
银硫簇基金属有机框架
巯丙基-七异丁基倍半硅氧烷(POSS-SH)修饰银硫纳米团簇
四氧化三铁(Fe3O4)纳米团簇(氨基/羧基/PEG/BSA/溶菌酶修饰)
金Au纳米团簇-(氨基/羧基/PEG/BSA/溶菌酶修饰)
银Ag纳米团簇-(氨基/羧基/PEG/BSA/溶菌酶修饰)
铜Cu纳米团簇(氨基/羧基/PEG/BSA/溶菌酶修饰)
铂Pt纳米团簇(氨基/羧基/PEG/BSA/溶菌酶修饰)
钴Cu纳米团簇(氨基/羧基/PEG/BSA/溶菌酶修饰)
AuNCs 金纳米团簇(氨基/羧基/PEG/BSA/溶菌酶修饰)

 

zzj 2021.2.26

 

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