Plasmonic substrates for multiplexed protein microarrays with femtomolar sensitivity and broad dynamic range.
Plasmonic substrates for multiplexed protein microarrays with femtomolar sensitivity and broad dynamic range.
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DOI：
10.1038/ncomms1477
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发表时间：
2011-09-13
影响因子：
16.6
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中科院分区：
文献类型：
--
作者：
蛋白质芯片被广泛用于高通量蛋白质组学分析，但迄今为止，低灵敏度和窄的动态范围限制了其在诊断和蛋白质组学中的能力。在这里，我们提出了一种新的纳米结构，等离子体金膜上的蛋白质微阵列，近红外荧光增强高达100倍，扩展了蛋白质检测的动态范围的三个数量级的fM制度。我们使用等离子体蛋白微阵列来早期检测携带异种移植肿瘤模型的小鼠血清中的癌症生物标志物癌胚抗原。此外，我们证明了一个多路复用的自身抗原阵列的人类自身抗体牵连在一系列自身免疫性疾病与上级的信噪比和更广泛的动态范围相比，商业硝酸纤维素和玻璃基板。等离子体蛋白芯片的高灵敏度、宽动态范围和易适应性为蛋白质组学研究和诊断应用提供了新的机会。
Protein chips are widely used for high-throughput proteomic analysis, but to date, the low sensitivity and narrow dynamic range have limited their capabilities in diagnostics and proteomics. Here we present protein microarrays on a novel nanostructured, plasmonic gold film with near-infrared fluorescence enhancement of up to 100-fold, extending the dynamic range of protein detection by three orders of magnitude towards the fM regime. We employ plasmonic protein microarrays for the early detection of a cancer biomarker, carcinoembryonic antigen, in the sera of mice bearing a xenograft tumour model. Further, we demonstrate a multiplexed autoantigen array for human autoantibodies implicated in a range of autoimmune diseases with superior signal-to-noise ratios and broader dynamic range compared with commercial nitrocellulose and glass substrates. The high sensitivity, broad dynamic range and easy adaptability of plasmonic protein chips presents new opportunities in proteomic research and diagnostics applications.
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