Virus detection by electrical signal-based multi-sensing channel packed functionalized nanomaterials

基于电信号的多传感通道填充功能化纳米材料进行病毒检测

基本信息

批准号：
16F16361
负责人：
朴龍洙
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-11-07 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

電気抵抗に基づいた多重チャンネルによるウイルスの検出のために、多機能性と多様性から注目を集めているグラフェンを用いた。グラフェンに金（Au）と酸化鉄のナノ粒子（NP）を修飾したAu-グラフェンを調製し、多機能プラスモングラフェン（dual-functional plasmomagnetic graphene、PMGRP)とした。このPMGRPは、磁性とプラズモン基質の両方の役割を果たし、本研究のマグネトフルオロイムノセンシング（MFIS）プラットフォームとした。プラズモンによる蛍光調節を検証するために、PMGRPと量子ドット（QD）に抗ヘマグルチニン抗体（HA Ab）を修飾した。インフルエンザウイルスの存在下では、PMGRPとQDの間のサンドイッチ構造（PMGRP-ウイルス-QD）を形成し、PMGRP上のAuとQD間距離が縮まり蛍光が増強した。蛍光強度はウイルス濃度に依存し、インフルエンザウイルスA（H1N1）は7.27 fg/mlの検出限界を示した。生物学的モデルとしてヒト血清とウイルスに混入したサンプルの場合には、磁力によって不純物から分離され、感度の低下がなかった。この検出法は、不純物を多く含んだ複雑な生体サンプル中のウイルスの検出には非常に有効であると考えられる。この原理によって、複数の抗体をPMGRPとQDに修飾することで、異なるウイルスの検出も可能であった。さらに電気伝導性が良いカーボンナノチューブ（CNT）を用いることによって、電気化学的ウイルスの検出を検証した。Au-CNT複合ナノ材料に抗体を修飾し、静電力で白金電極に貼り付け、ウイルスの検出を行なった。標的ウイルスの存在下では複合ナノ材料の導電率変化が変化し、インフルエンザウイルスおよびノロウイルスについての検出限界は、それぞれ約８．４ｐＭおよび８．８ｐＭであった。したがって、この複合ナノ材料をベースした検出法は、DNAやウイルスの検出に優れた検出能力を示し、高感度で選択的な検出法として広く適用することができる。

石墨烯由于其多功能性和多样性而引起人们的注意，它用于基于电阻的多个通道检测病毒。通过将黄金（AU）和氧化铁纳米颗粒（NP）修改为石墨烯，以用作双功能静态磁石墨烯（PMGRP）来制备Au-graphene。该PMGRP既可以播放磁性和等离子底物，又是本研究的磁性氟免疫传感器（MFIS）平台。为了验证等离子的荧光调节，用抗羟凝集素抗体（HA ABS）对PMGRP和量子点（QD）（QD）进行了修饰。在存在流感病毒的情况下，在PMGRP和QD之间形成了三明治结构（PMGRP-VIRUS-QD），从而降低了PMGRP上AU和QD之间的距离，并增强了荧光。荧光强度取决于病毒浓度，流感病毒A（H1N1）显示出7.27 fg/ml的检测极限。作为一种生物学模型，通过磁力将被人血清和病毒污染的样品与杂质分离，并且敏感性不会降低。这种检测方法被认为在含有大量杂质的复杂生物样品中检测病毒非常有效。通过这个原理，也可以通过修饰对PMGRP和QD的多种抗体来检测到不同的病毒。此外，通过使用具有良好电导率的碳纳米管（CNT）来验证电化学病毒的检测。将抗体修改为Au-CNT复合纳米材料，然后使用静电力连接到铂电极以检测病毒。复合纳米材料的电导率变化在目标病毒的存在下发生了变化，对流感和诺病毒的检测限量分别约为8.4 pm和8.8 pm。因此，这种基于纳米材料的检测方法具有出色的DNA和病毒检测能力，并且可以广泛用作高度敏感和选择性的检测方法。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Enhanced catalytic activity of gold nanoparticle-carbon nanotube hybrids for influenza virus detection

DOI：
10.1016/j.bios.2016.05.050
发表时间：
2016-11-15
期刊：
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
影响因子：
12.6
作者：
Ahmed, Syed Rahin;Kim, Jeonghyo;Park, Enoch Y.
通讯作者：
Park, Enoch Y.

Highly sensitive detection of norovirus-like particles using LSPR behavior CdSeTeS QDs and AuNPs

利用 LSPR 行为 CdSeTeS QD 和 AuNP 对诺如病毒样颗粒进行高灵敏度检测

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nasrin Famida;Ankan Dutta Chowdhury;竹村謙信、Jaewook Lee、Oluwasesan Adegoke;Vipin Kumar Deo、鈴木哲朗、朴　龍洙
通讯作者：
Vipin Kumar Deo、鈴木哲朗、朴　龍洙

Gold nanoparticles/carbon nanomaterials hybrid nanocomposite for the photoluminescence immunoassay biosensors via plasmonic resonan

金纳米颗粒/碳纳米材料混合纳米复合材料用于通过等离子体共振的光致发光免疫分析生物传感器