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金ナノクラスター/グラフェン量子ドット複合体をベースとしたグルコース定量用デュアル発光レシオメトリック蛍光プローブ
Gold nanoclusters/graphene quantum dots complex-based dual-emitting ratiometric fluorescence probe for the determination of glucose.
PMID: 32688209 DOI: 10.1016/j.jpba.2020.113480.
抄録
ここでは、グルコースの定量のためのシングル励起/ダブル発光レシオメトリック蛍光ナノセンサーの設計を報告する。このシステムは、グルコースオキシダーゼ触媒によるグルコース酸化、フェントン化学、鉄感受性蛍光金ナノクラスター（AuNC）、鉄不活性蛍光グラフェン量子ドット（GQD）を組み合わせたものである。指標プローブとして、ウシ血清アルブミンと3-メルカプトプロピオン酸を共変性したオレンジ色の蛍光AuNCを、参照プローブとして、BSA/MPA-AuNCと同じ励起波長でありながら発光波長が異なるGQDを用いた。420nmから575nmの間の蛍光強度比(F/F)を用いて、0.18μMの低い検出限界でグルコースを定量し、ヒト血清中のグルコースをナノセンサーで検出することに成功した。このレシオメトリック蛍光センシングシステムは、AuNCとGQDをベースにしたもので、グルコースを高感度かつ簡便に測定することが可能であり、生物医学分析アプリケーションへの幅広い応用が期待されます。
Herein, we report the design of a single-excitation/double-emission ratiometric fluorescence nanosensor for the determination of glucose. The sensing system combines glucose oxidation catalyzed by glucose oxidase, Fenton chemistry, Fe-sensitive fluorescent gold nanoclusters (AuNCs), and Fe-inert fluorescent graphene quantum dots (GQDs). We used orange-fluorescent AuNCs co-modified with bovine serum albumin and 3-mercaptopropionic acid as the indicator probe, and GQDs with the same excitation wavelength as the BSA/MPA-AuNCs, but with different emission wavelength, as the reference probe. The fluorescence intensity-ratio between 420 nm and 575 nm (F/F) was used to quantitatively determine glucose with a low detection limit of 0.18 μM, and the nanosensor was successfully used to detect glucose in human serum. This ratiometric fluorescence sensing system, based on AuNCs and GQDs, ensures sensitive and convenient determination of glucose, and has broad application prospects for biomedical-analysis applications.
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