Simple and Rapid Sandwich Immunoassay Platform by Plasmonic Copper Polyhedral Particle

Abstract

Over the years there has been an ever-growing demand for a rapid and simple immunoassay system years. To acknowledge this need several colorimetric immunosensors which utilize plasmon nanoparticles have been proposed in recent years. However, there are issues which must be addressed, such as the time required for the catalytic reaction, and the possibility of being affected by the external environment. To overcome the temporal limitations, homogeneous-plasmonic copper polyhedral nano-shell were grown on gold nanoparticle probes. These nanoparticles scatter in such an efficient manner that light can be photographed and quantified by mobile phones. By using this method we provide a highly sensitive and quick detectable immunoassay system. Initially, the prostate specific antigen was chosen as the standard target, and its measurement had a 4-digit dynamic range with a total assay time of 15 minutes and a lower detection limit of 50 pg/mL (1.5 pM, 6 attomole). Furthermore, we have developed a method to simultaneously identify and quantify two inflammatory biomarkers (C - reactive protein and Procalcitonin) by dots pattern in one sample. This method suggests the possibility of providing a platform that can detect and quantify multiple biomarkers in an efficient manner.

수년에 걸쳐 신속하고 간단한 면역분석 시스템에 대한 수요가 계속 증가해 왔습니다. 이를 인정하기 위해 최근 몇 년 동안 플라스몬 나노입자를 활용하는 여러 비색 면역센서가 제안되었습니다. 그러나 촉매반응에 소요되는 시간과 외부환경의 영향을 받을 가능성 등 해결해야 할 문제가 있다. 시간적 한계를 극복하기 위해 균질 플라즈몬 구리 다면체 나노 쉘을 금 나노 입자 프로브에서 성장 시켰습니다. 이러한 나노 입자는 빛을 휴대폰으로 촬영하고 정량화할 수 있을 정도로 효율적인 방식으로 산란됩니다. 이 방법을 사용하여 우리는 매우 민감하고 빠른 감지 가능한 면역 분석 시스템을 제공합니다. 처음에는 전립선 특이적 항원이 표준 표적으로 선택되었으며, 이의 측정은 총 분석 시간이 15분이고 검출 하한이 50pg/mL(1.5pM, 6 attomole)인 4자리 동적 범위를 가졌습니다. 또한 하나의 샘플에서 점 패턴으로 두 개의 염증성 바이오마커(C - 반응성 단백질 및 Procalcitonin)를 동시에 식별하고 정량화하는 방법을 개발했습니다. 이 방법은 여러 바이오마커를 효율적으로 검출하고 정량화할 수 있는 플랫폼을 제공할 수 있는 가능성을 제시합니다.