グルタチオンの敏感で迅速な検出のための蛍光プローブとしてのru@sio2ナノスフェア上のmno2ナノ粒子のin-situ形成

グルタチオン（GSH）スイッチされた蛍光アッセイは、蛍光プローブの急速なシグナルの変化により、多くの注目を集めています。しかし、蛍光プローブの外部環境への曝露は、光退色と早期漏れを引き起こし、感度が低く、光安定性が低下します。ここでは、RU（BPY）32+（RU@SIO2）でカプセル化された発光SIO2ナノ粒子を設計および合成して、GSHスイッチの蛍光アッセイを構築しました。SIO2ナノ粒子におけるRu（BPY）32+のカプセル化は、RU（BPY）32+分子の漏れを効果的に防ぎ、プローブの光安定性を改善する可能性があります。ru@sio2ナノ粒子の蛍光は、ru@sio2表面（ru@sio2@mno2 nanocomposites）のmno2ナノ粒子をコーティングすることにより、アッセイの背景を減らしました。MNO2ナノ粒子は、RU（BPY）32+分子の漏れをさらに阻害するだけでなく、GSHの認識単位としても機能する可能性があります。GSHの存在下では、Ru@SiO2ナノ粒子の表面上のMnO2ナノ粒子をMn2+に還元し、Ru@SiO2ナノ粒子の蛍光回収をもたらしました。したがって、GSH検出のために信号オン蛍光戦略が構築されました。このアッセイは、MNO2ナノ粒子の優れた蛍光消光能力と、プローブ漏れをブロックするRU@SIO2ナノ粒子の特別な役割により、16.2 nmの低い検出限界でGSH検出の良好な分析性能を示しました。提案されたアッセイは、ヒト血清サンプルのGSHレベルを測定するために適用されました。この作品は、高感度でGSHを検出する新しい方法を舗装します。

Glutathione (GSH)-switched fluorescent assays have appealed much attention due to rapid signal changes of fluorescent probes. However, exposure to exterior environment of fluorescent probe causes photobleaching and premature leakage, leading to low sensitivity and poor photostability. Herein, luminescent SiO2 nanoparticles encapsulated with Ru(bpy)32+ (Ru@SiO2) were designed and synthesized as fluorescent probe to construct a GSH-switched fluorescent assay. The encapsulation of Ru(bpy)32+ in the SiO2 nanoparticles could effectively prevent the leakage of Ru(bpy)32+ molecules, improving the photostability of probe. The fluorescence of Ru@SiO2 nanoparticles was quenched by coating MnO2 nanoparticles on Ru@SiO2 surface (Ru@SiO2@MnO2 nanocomposites) through an in situ growth approach, which reduced background of the assay. The MnO2 nanoparticles not only further inhibited the leakage of Ru(bpy)32+ molecules, but also could serve as a recognition unit of GSH. In the presence of GSH, the MnO2 nanoparticles on the surface of Ru@SiO2 nanoparticles were reduced to Mn2+, resulting the fluorescence recovery of Ru@SiO2 nanoparticles. Thus, a signal-on fluorescent strategy was constructed for GSH detection. The assay displayed good analytical performance for GSH detection with a low detection limit of 16.2 nM due to excellent fluorescence quenching ability of MnO2 nanoparticles and special role of Ru@SiO2 nanoparticles to block probe leakage. The proposed assay was also applied to measure GSH levels in human serum samples. This work paves a new way to detect GSH with high sensitivity.