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特定の生物学的認識分子で官能化されたナノ粒子は、表面プラズモン共鳴（SPR）ベースのバイオセンサーにおけるセンサー応答の増強に大きな役割を果たします。このようなナノ粒子の機能化手順は、環境との相互作用に影響を与え、複雑なマトリックスでの生体分子検出に対する適用性を決定するため、重要です。この作業では、バイオ機能化された金球状NPS（バイオ-NP）のζ電位（ZPOT）が、発癌抗原抗原（CEA）の検出のための免疫サンドイッチアッセイのSPRセンサー応答の増強にどのように関連しているかを示します。、結腸直腸癌のがんマーカー。特に、表面に結合したペプチド（ストレプトアビジンまたはCEAに対する抗体）の量を変化させることにより、生体機能ナノ粒子を調製します。これらの生体機能ナノ粒子の特異的および非固有のセンサー応答、再現性、およびコロイドの安定性は、SPRを介して測定され、ζ電位値と比較されます。これらのパラメーターは、最初にバッファー溶液で測定され、次にバイオセンサーの表面が血漿にさらされたときに再度測定され、最後にナノ粒子が血漿に浸され、バイオセンサーで一晩流れたときに再び測定されます。ζ電位値は、結合効率の改善と非特異的センサー応答、適切な再現性、コロイドの安定性を低下させ、血漿などの複雑なマトリックスでも、バイオ機能NPの設計を導くことができることがわかりました。
特定の生物学的認識分子で官能化されたナノ粒子は、表面プラズモン共鳴（SPR）ベースのバイオセンサーにおけるセンサー応答の増強に大きな役割を果たします。このようなナノ粒子の機能化手順は、環境との相互作用に影響を与え、複雑なマトリックスでの生体分子検出に対する適用性を決定するため、重要です。この作業では、バイオ機能化された金球状NPS（バイオ-NP）のζ電位（ZPOT）が、発癌抗原抗原（CEA）の検出のための免疫サンドイッチアッセイのSPRセンサー応答の増強にどのように関連しているかを示します。、結腸直腸癌のがんマーカー。特に、表面に結合したペプチド（ストレプトアビジンまたはCEAに対する抗体）の量を変化させることにより、生体機能ナノ粒子を調製します。これらの生体機能ナノ粒子の特異的および非固有のセンサー応答、再現性、およびコロイドの安定性は、SPRを介して測定され、ζ電位値と比較されます。これらのパラメーターは、最初にバッファー溶液で測定され、次にバイオセンサーの表面が血漿にさらされたときに再度測定され、最後にナノ粒子が血漿に浸され、バイオセンサーで一晩流れたときに再び測定されます。ζ電位値は、結合効率の改善と非特異的センサー応答、適切な再現性、コロイドの安定性を低下させ、血漿などの複雑なマトリックスでも、バイオ機能NPの設計を導くことができることがわかりました。
Nanoparticles functionalized with specific biological recognition molecules play a major role for sensor response enhancement in surface plasmon resonance (SPR) based biosensors. The functionalization procedure of such nanoparticles is crucial, since it influences their interactions with the environment and determines their applicability to biomolecular detection in complex matrices. In this work we show how the ζ-potential (Zpot) of bio-functionalized gold spherical NPs (Bio-NPs) is related to the SPR sensor response enhancement of an immune-sandwich-assay for the detection of the carcinoembryonic antigen (CEA), a cancer marker for colorectal carcinomas. In particular, we prepare bio-functional nanoparticles by varying the amount of peptide (either streptavidin or antibody against CEA) bound on their surface. Specific and non-specific sensor responses, reproducibility, and colloidal stability of those bio-functional nanoparticles are measured via SPR and compared to ζ-potential values. Those parameters are first measured in buffer solution, then measured again when the surface of the biosensor is exposed to blood plasma, and finally when the nanoparticles are immersed in blood plasma and flowed overnight on the biosensor. We found that ζ-potential values can guide the design of bio-functional NPs with improved binding efficiency and reduced non-specific sensor response, suitable reproducibility and colloidal stability, even in complex matrixes like blood plasma.
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