金奈米粒子生物感測器之合成與應用

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標題:	金奈米粒子生物感測器之合成與應用
作者:	周詩偉江宗翰鄭淨月
貢獻者:	生物科技系
關鍵字:	AuNPs BSA 金屬離子革蘭氏陰性菌革蘭氏陽性菌偵測極限胜?
日期:	2017
上傳時間:	2022-01-25 15:10:17 (UTC+8)
摘要:	金奈米粒子 (Gold Nanoparticles, AuNPs) 是目前最為廣泛研究的生醫材料，因AuNPs 具生物相容性、穩定性、光學活性、並藉由表面電漿共振，可容易判斷分子修飾及粒徑是否增加等優勢，更重要的是，製備相當容易且安全。我們使用檸檬酸 (Tri-Sodium citrate, Na3C6H5O7‧2 H2O) 作為還原劑，與四氯金酸(Hydrogen tetrachloroaurate, HAuCl4‧3 H2O) 反應，利用檸檬酸與四氯金酸之不同比例濃度製備出 13、15、33、99 nm 之 AuNPs。實驗中，33 nm 之 AuNPs 與常見蛋白質反應有顯著變化，因此選33 nm AuNPs 為生物感測器；在檢測蛋白質中，將牛血清白蛋白 (bovine serum albumin, BSA) 稀釋後並加入 33 nm AuNPs 製作標準曲線，發現粒徑 33 nm 之 AuNPs 具有顯色劑的效果，但線性範圍不大。AuNPs 與金屬溶液、革蘭氏陰性菌及陽性菌反應，並檢測其偵測極限 (limit of detection, LOD) ，其金屬離子及菌種偵測極限分別為鉀離子 8.35×10-3 g/mL、鈉離子為 0.0103 g/mL、銅離子為 2.113×10-3g/mL、鐵離子 (III) 為 2.6×10-3 g/mL、錳離子為 0.0112 g/mL 及鎂離子為 7.013×10-3g/mL；檢測菌種實驗中發現陰性菌 E.coli 及 Salmonella 並不會與 AuNPs 反應，在陽性菌中，只有 S.aureus 會與 AuNPs 反應，偵測極限為 2.7×105 CFU/mL，而 B.cereus 由裸視無法判斷，但有沉澱產生，S.sobrinus 並不會與 AuNPs 反應。為了使金奈米粒子對致病菌有更高的親和性，因此加入兩種胜? RFPRGGDD (RD)及GLFPRGDD (GD) 作為修飾金奈米粒子的官能基，使 AuNPs 檢測更為靈敏。我們在修飾方法中分別製備兩種不同比例 (1：10 = 胜?：金奈米粒子及1：20 = 胜?：金奈米粒子) 的感測器。在 1：10 比例 RD-AuNPs 檢測中，陰性菌 (E.coli 及 Salmonella)及陽性菌 (S.aureus、B.cereus、S.sobrinus) 由裸視無法明確判斷；在 GD-AuNPs 檢測中，陰性菌 E.coli、Salmonella 與陽性菌 S.sobrinus 不會反應，B.cereus 偵測極限為6.75×104 CFU/mL，S.aureus 偵測極限為 6.75×104 CFU/mL。在 1：20 比例 RD-AuNPs檢測中，陰性菌 E.coli 並不會反應，Salmonella 偵測極限為2.7×105 CFU/mL，陽性菌B.cereus、S.sobrinus 由裸視無法判斷，S.aureus 偵測極限為6.75×104 CFU/mL；在GD-AuNPs 中，陰性菌 E.coli 並不會反應，Salmonella 偵測極限為 6.75×104 CFU/mL，陽性菌 B.cereus、S.sobrinus 由裸視無法判斷，S.aureus 偵測極限為 1.35×105 CFU/mL。實驗結果顯示，以 S.aureus 為例，與 AuNPs 修飾前相比，由胜?修飾過後的AuNPs 可檢測到較低的偵測極限。
關聯:	2017 第十一屆嘉南藥理大學藥理學院師生研究成果發表會，起迄日：2017/05/02-2017/05/04
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