An Antibody-Immobilized Silica Inverse Opal Nanostructure for Label-Free Optical Biosensors.
An Antibody-Immobilized Silica Inverse Opal Nanostructure for Label-Free Optical Biosensors.
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DOI：
10.3390/s18010307
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发表时间：
2018-01-20
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Jeong J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee WS;Kang T;Kim SH;Jeong J
制备了三维 SiO2 基反蛋白石 (SiO2-IO) 纳米结构，用作生物传感器。 SiO2-IO 通过垂直沉积和煅烧工艺制备。使用3-氨基丙基三甲氧基硅烷（APTMS）、琥珀酰亚胺基-[（N-马来酰亚胺丙酰胺基）-四乙二醇]酯（NHS-PEG4-马来酰亚胺）交联剂和蛋白G将抗体固定在SiO2-IO的表面上。SiO2-IO的高度易接近的表面和多孔结构有利于在抗体固定的表面上捕获流感病毒。此外，由于结合导致反射峰红移，因此无需标记，只需监测反射光谱的变化即可检测流感病毒。 SiO2-IO 在 103-105 噬菌斑形成单位 (PFU) 范围内表现出高灵敏度，对甲型流感 (H1N1) 病毒具有高特异性。由于其结构和光学特性，SiO2-IO 是用于检测流感病毒的有前途的材料。我们的研究为生物危害提供了一个通用的传感平台，因为可以通过三维纳米结构的表面功能化来采用各种传感策略。
Three-dimensional SiO2-based inverse opal (SiO2-IO) nanostructures were prepared for use as biosensors. SiO2-IO was fabricated by vertical deposition and calcination processes. Antibodies were immobilized on the surface of SiO2-IO using 3-aminopropyl trimethoxysilane (APTMS), a succinimidyl-[(N-maleimidopropionamido)-tetraethyleneglycol] ester (NHS-PEG4-maleimide) cross-linker, and protein G. The highly accessible surface and porous structure of SiO2-IO were beneficial for capturing influenza viruses on the antibody-immobilized surfaces. Moreover, as the binding leads to the redshift of the reflectance peak, the influenza virus could be detected by simply monitoring the change in the reflectance spectrum without labeling. SiO2-IO showed high sensitivity in the range of 103–105 plaque forming unit (PFU) and high specificity to the influenza A (H1N1) virus. Due to its structural and optical properties, SiO2-IO is a promising material for the detection of the influenza virus. Our study provides a generalized sensing platform for biohazards as various sensing strategies can be employed through the surface functionalization of three-dimensional nanostructures.
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