Оптический экспресс-мониторинг белка интерналина B патогенной бактерии Listeria monocytogenes с использованием ГКР-активных кремниевых нанонитей, декорированных серебром
Российский научный фонд, 20-12-00297
Гончар К.А.1, Алексеева Е.А.1, Гюппенен О.Д.1, Божьев И.В.1,2, Калинин Е.В.3, Ермолаева С.А.3, Осминкина Л.А.1,4
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (физический факультет), Москва, Россия
2Центр квантовых технологий Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
3Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России, Москва, Россия
4Институт биологического приборостроения Российской академии наук, Пущино, Московская область, Россия
Поступила в редакцию: 17 августа 2022 г.
В окончательной редакции: 19 сентября 2022 г.
Принята к печати: 22 сентября 2022 г.
Выставление онлайн: 25 октября 2022 г.
Комбинационное рассеяние с поверхностным усилением - гигантское комбинационное рассеяние (ГКР), представляет собой мощный метод вибрационной оптической спектроскопии, который позволяет осуществлять высокочувствительное обнаружение молекул при очень малой концентрации вещества за счет усиления электромагнитных полей, создаваемых возбуждением локализованных поверхностных плазмонов на поверхности наноструктур благородных металлов. В работе разработана методика изготовления композитных наноструктур кремниевых нанонитей, декорированных серебром (AgКНН). Исследована ГКР-активность AgКНН для детектирования белков на примере человеческого сывороточного альбумина. Впервые показана возможность экспресс-диагностики белка InlB патогенных бактерий Listeria monocytogenes методом ГКР с использованием полученных наноструктур. В спектрах InlB, адсорбированного на AgКНН с различными концентрациями, наблюдаются четкие пики, соответствующие комбинационному рассеянию на молекулах белковой природы. Из полученных экспериментальных данных рассчитан предел обнаружения InlB, который составляет 4.8· 10-9 M. Представленные результаты свидетельствует о высоком потенциале применений полученных композитных наноструктур для диагностики различных белков методом ГКР. Ключевые слова: гигантское комбинационное рассеяние, кремниевые нанонити, композитные наноструктуры, альбумин, листерии, интерналин В.
- X.X. Han, R.S. Rodriguez, C.L Haynes, Y. Ozaki, B. Zhao. Nature Rev. Methods Primers, 1 (1), 1 (2021). DOI: 10.1038/s43586-021-00083-6
- M.A. Tahir, N.E. Dina, H. Cheng, V.K. Valev, L. Zhang. Nanoscale, 13 (27), 11593 (2021). DOI: 10.1039/D1NR00708D
- О.Е. Еремина, А.А. Семенова, Е.А. Сергеева, Н.А. Браже, Г.В. Максимов, Т.Н. Шеховцова, Е.А. Гудилин, И.А. Веселова. Успехи химии, 87 (8), 741 (2018). DOI: 10.1070/RCR4804
- M. Fleischmann, P.J. Hendra, A.J. McQuillan. Chem. Phys. Lett., 26 (2), 163 (1974). DOI: 10.1016/0009-2614(74)85388-1
- J. Chowdhury. Appl. Spectrosc. Rev., 50, 240 (2015). DOI: 10.1080/05704928.2014.942815
- B. Sharma, R.R. Frontiera, A.I. Henry, E. Ringe, R.P. Van Duyne. Mater. Today, 15, 16 (2012). DOI: 10.1016/S1369-7021(12)70017-2
- E. Hutter, J.H. Fendler. Adv. Mater., 16, 1685 (2004). DOI: 10.1002/adma.200400271
- S.L. Kleinman, R.R. Frontiera, A.I. Henry, J.A. Dieringer, R.P. Van Duyne. Phys. Chem. Chem. Phys., 15 (1), 21 (2013). DOI: 10.1039/C2CP42598J
- И.Р. Набиев, Р.Г. Ефремов, Г.Д. Чуманов. УФН, 154. 459 (1988). DOI: 10.3367/UFNR.0154.198803D.0459
- N. Feliu, M. Hassan, E. Garcia Rico, D. Cui, W. Parak, R. Alvarez-Puebla. Langmuir, 33 (38), 9711 (2017). DOI: 10.1021/acs.langmuir.7b01567
- H. Kim, E. Kim, E. Choi, C.S. Baek, B. Song, C.H. Cho, S.W. Jeong. RSC Advances, 5 (44), 34720 (2015). DOI: 10.1039/C5RA00040H
- G.P. Szekeres, J. Kneipp. Frontiers in Chemistry, 7, 30 (2019). DOI: 10.3389/fchem.2019.00030
- V.S. Vendamani, S.N. Rao, A.P. Pathak, V.R. Soma. ACS Appl. Nano Materials, 5 (4), 4550 (2022). DOI: 10.1021/acsanm.1c04569
- K.A. Gonchar, A.A. Zubairova, A. Schleusener, L.A. Osminkina, V. Sivakov. Nanoscale Res. Lett., 11 (1), 1 (2016). DOI: 10.1186/s11671-016-1568-5
- V. Sivakov, S.J. Christiansen. J. Nanoelectron. Optoelectron., 7 (6), 583 (2012). DOI: 10.1166/JNO.2012.1396
- Z. Huang, N. Geyer, P. Werner, J. de Boor, U. Gosele. Adv. Mater., 23 (2), 285 (2011). DOI: 10.1002/adma.201001784
- O. vZukovskaja, S. Agafilushkina, V. Sivakov, K. Weber, D. Cialla-May, L. Osminkina, J. Popp. Talanta, 202, 171 (2019). DOI: 10.1016/j.talanta.2019.04.047
- A.D. Kartashova, K.A. Gonchar, D.A. Chermoshentsev, E.A. Alekseeva, M.B. Gongalsky, I.V. Bozhev, A.A. Eliseev, S.A. Dyakov, J.V. Samsonova, L.A. Osminkina. ACS Biomater. Sci. Eng., (2021). DOI: 10.1021/acsbiomaterials.1c00728
- F. Allerberger, M. Wagner. Clin. Microbiol. Infect., 16 (1), 16 (2010). DOI: 10.1111/j.1469-0691.2009.03109.x
- Я.М. Чаленко, Е.В. Cысолятина, Е.В. Калинин, К.А. Собянин, С.А. Ермолаева. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология, 35 (2), 53 (2017). DOI: 10.18821/0208-0613-2017-35-2-53-58
- Z. Movasaghi, S. Rehman, I.U. Rehman. Appl. Spectrosc. Rev., 42 (5), 493 (2007). DOI: 10.1080/05704920701551530
- Y. Chalenko, E. Kalinin, V. Marchenkov, E. Sysolyatina, A. Surin, K. Sobyanin, S. Ermolaeva. Intern. J. Molec. Sci., 20 (17), 4138 (2019). DOI: 10.3390/ijms20174138
- Г.Н. Тен, А.Ю. Герасименко, Н.Е. Щербакова, В.И. Баранов. Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Физика, 19 (1), 43 (2019). DOI: 10.18500/1817-3020-2019-19-1-43-57
- E. Massarini, P. Wasterby, L. Landstrom, C. Lejon, O. Beck, P.O. Andersson. Sensors and Actuators, B 207, 437 (2015). DOI: 10.1016/J.SNB.2014.09.116
- J. Thode. How to determine the LOD using the calibration curve? [Электронный ресурс]. URL: https://mpl.loesungsfabrik.de/en/english-blog/method- validation/calibration-line-procedure
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.