カーボンドット/ウシ血清アルブミン-Auナノクラスターを用いたCuのレシオメトリック蛍光検出

Ratiometric fluorescence detection of Cu based on carbon dots/bovine serum albumin-Au nanoclusters.

• Li Yang
• Mulan Zeng
• Yue Du
• Li Wang
• Bingxian Peng

抄録

カーボンドット(CD)を基準蛍光体として、ウシ血清アルブミン(BSA)-Auナノクラスター(AuNCs)を特異的認識素子と応答信号として用いることで、Cu検出のためのレシオメトリック蛍光センサーを開発した。CDはキトサンの酢酸溶液を180℃で加熱して調製した。提案したナノプローブは、CDとBSA-AuNCsを単純に混合することによって調製された。ここでは、CDとBSA-AuNCを結合させ、静電相互作用と水素結合を利用してCD/BSA-AuNCsナノプローブを作製した。ハイブリッド蛍光性CD/BSA-AuNCsナノプローブでは、640nmでのBSA-AuNCsの発光はCuによって消光されたが、424nmでのCDの発光は維持された。I/Iの蛍光変化は、1.5～600nMの範囲のCu濃度と良好な直線性を示し、ナノプローブの検出限界は0.5nMであり、飲料水中の最大許容量の4×10倍近くのCu量を検出することができました。また、提案したCu検出法は、高い選択性と実現性を有していた。

A ratiometric fluorescence sensor for Cu detection was developed by employing carbon dots (CDs) as the reference fluorophore, and bovine serum albumin (BSA)-Au nanoclusters (AuNCs) both as specific recognition element and as response signal. The CDs were prepared by heating an acetic acid solution of chitosan at 180°C. The proposed nanoprobe was prepared by simply mixing the CDs and BSA-AuNCs. Here, the CDs were associated with BSA-AuNCs to form CDs/BSA-AuNCs nanoprobes based on electrostatic interaction and hydrogen bonds. In the hybrid fluorescent CDs/BSA-AuNCs nanoprobe, the emission of BSA-AuNCs at 640 nm was quenched by Cu, whereas the emission of CDs at 424 nm was maintained. The fluorescence changes of I/I had good linearity with Cu concentration in the range 1.5-600 nM, and the detection limit of the nanoprobe was 0.5 nM for Cu detection, almost 4 × 10 times lower than the maximum allowable amount of Cu in drinking water. The proposed method for detecting Cu also had high selectivity and feasibility.

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