Ein neuartiges Polypeptid

Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 6624 (2022) Diesen Artikel zitieren

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Mit Biomolekülen funktionalisierte fluoreszierende Goldnanocluster (AuNCs) haben aufgrund ihrer guten Biokompatibilität, stabilen physikalisch-chemischen Eigenschaften und erheblichen Kostenvorteile große Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Eine unzureichende Cu2+-Konzentration kann eine Vielzahl von Krankheiten verursachen. In dieser Studie wurden AuNCs in alkalischer wässriger Lösung unter Verwendung von Rinderserumalbumin (BSA) als Matrize synthetisiert. Und dann wurde das Peptid CCYWDAHRDY an AuNCs gekoppelt. Darüber hinaus wurde die Fluoreszenz der Reaktion synthetisierter CCYWDAHRDY-AuNCs auf Cu2+ bewertet. Die Ergebnisse zeigten, dass die CCYWDAHRDY-AuNCs Cu2+ empfindlich erkennen können. Nach Zugabe von Cu2+ zum Sondensystem wurde die Fluoreszenz der CCYWDAHRDY-AuNCs gelöscht. Die Detektionsbedingungen lagen bei pH 6 und 30 °C für 10 Minuten, die lineare Beziehung zwischen Cu2+-Konzentration und Fluoreszenzintensität war gut und lag im Bereich von 0,1 ~ 4,2 μmol/L. Die Regressionsgleichung lautete y = − 105,9x + 693,68, der lineare Korrelationskoeffizient betrug 0,997 und die minimale Nachweisgrenze betrug 52 nmol/L.

Die Anreicherung von Schwermetallionen im Umweltsystem erhöht das Risiko einer Schädigung der Umwelt und der menschlichen Gesundheit1,2,3,4,5. Schwermetallionen können leicht Enzyme und Nukleinsäuren stören und die biologischen Aktivitäten von Organismen verändern6. Cu2+ spielt als Übergangsmetall eine wichtige Rolle in der Biologie und eine ordnungsgemäße Zufuhr von Cu2+ ist notwendig, um die Gesundheit des Organismus aufrechtzuerhalten7,8. Allerdings kann eine unangemessene Cu2+-Konzentration eine Vielzahl von Krankheiten verursachen. Beispielsweise sind Anämie und vermindertes Sehvermögen Symptome, die durch den Mangel an Cu2+ verursacht werden, und ein übermäßiger Cu2+-Gehalt kann die Verschlechterung der Alzheimer- und Parkinson-Krankheit beschleunigen9,10,11,12,13. Cu2 + ist im Boden und im Wasser weit verbreitet und gelangt über die Nahrungskette leicht in den menschlichen Körper. Die Echtzeitüberwachung von Cu2+ ist eine Voraussetzung für Lebensmittelsicherheit und Krankheitsprävention14,15. Fluoreszenzspektroskopie, Kolorimetrie, elektrochemische Analyse und Gaschromatographie wurden zum Nachweis von Cu2+16,17,18,19,20 eingesetzt. Die Fluoreszenzanalysetechnologie hat aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit, einfachen Bedienung und schnellen Erkennungsgeschwindigkeit große Aufmerksamkeit erregt. Mit der Entwicklung von Nanomaterialien und Fluoreszenzsonden haben Goldnanocluster (AuNCs) als Fluoreszenzsensoren zur Erkennung von Schadstoffen in der Umwelt und in Lebensmitteln die Aufmerksamkeit vieler Forscher auf sich gezogen21,22.

AuNCs bestehen aus Dutzenden oder sogar Hunderten von Goldatomen mit einer mittleren Partikelgröße von weniger als 2 nm23,24. Im Vergleich zu herkömmlichen fluoreszierenden Farbstoffen oder Proteinen verfügen AuNCs aufgrund ihrer chemischen Inertheit und ultrafeinen Größe über hervorragende Eigenschaften wie geringe Auswirkungen auf die Aktivität von Organismen, hohe Stabilität, geringe Toxizität und hohe Biokompatibilität25. Darüber hinaus weisen AuNCs eine größere Stokes-Verschiebung und eine stärkere Fluoreszenzemission auf26. Durch die Zugabe mehrwertiger Metallkationen wird die Au-S-Bindung auf der AuNC-Oberfläche aufgrund der Wechselwirkung von Carboxylgruppen und Metallionen aufgebrochen, was zu einer Lumineszenzlöschung führt27,28.

Die Fluoreszenzeigenschaften von AuNCs können durch die Verwendung geeigneter Liganden und biokompatibler Gerüste angepasst werden29,30. Frühere Studien haben gezeigt, dass AuNCs unter Verwendung von Proteinen, Aminosäuren, Peptiden, Thiolen, Nukleinsäuren und anderen Biomolekülen als Liganden hergestellt werden können, die ein hohes Maß an Biokompatibilität aufweisen und für den störungsfreien Nachweis biologischer Materialien verwendet werden können31,32,33, 34. Insbesondere werden Peptide aufgrund ihrer besonderen dreidimensionalen Struktur, einstellbaren Sequenz, bequemen Synthese und günstigen Preises häufig zur Synthese biokompatibler und funktioneller Metallnanocluster verwendet33. Beispielsweise verglichen Yuan und Mitarbeiter Au25-NCs, die durch langkettige GSH-Peptidnukleinsäure geschützt waren, mit elektronenreichen -COOH- und -NH2-Gruppen, die eine stärkere Lumineszenz erzeugten35. Cystein (C) hat eine gute Koordinationsfähigkeit36 und Tyrosin (Y) hat eine starke Fähigkeit, Metallionen zu reduzieren37. C und Y werden normalerweise in die Peptidsequenz eingeführt, um AuNCs herzustellen. Bestimmte Peptide können mit AuNCs gekoppelt werden, um hochtoxische Ionen schnell und effektiv zu erkennen. Beispielsweise verringert der Biolumineszenzsensor CCYR6H4-AuNCs die Nachweisgrenze und verbessert die Selektivität für Hg2+ in Wasser38.

Aufgrund des Fluoreszenzlöschverhaltens von Cu2+ können Fluoreszenzsonden für die Untersuchung von Cu2+ eingesetzt werden. In dieser Studie wurden die neuartigen Fluoreszenzsonden von CCYWDAHRDY-AuNCs zum Nachweis von intrazellulärem Cu2+ im Wasser synthetisiert. Zuerst wurde BSA als Reduktionsmittel und Stabilisator zur Herstellung von AuNCs verwendet, und dann wurden die CCYWDAHRDY-Lösung und die AuNCs gerührt und 24 Stunden lang bei 25 °C inkubiert, um CCYWDAHRDY-AuNCs zu erhalten. Darüber hinaus wurde die Spezifität der CCYWDAHRDY-AuNCs-Reaktionen auf Cu2+ bewertet.

Alle Metallionen (dh Cu2+, Pb2+, Zn2+, Ni2+ und Kalium) wurden von Sigma (St. Louis, MO, USA) gekauft. Chlorgoldsäure (AuCl3·HCl·4H2O), Natriumhydrogenphosphat (Na2HPO4) und Natriumdihydrogenphosphat (NaH2PO4) wurden von Sinopharm Chemical Reagent Company (Shanghai, China) bezogen. Rinderserumalbumin (BSA) wurde von Changchun Dingguo Reagent Co., Ltd. (Jilin, China) gekauft. Das Peptid CCYWDAHRDY wurde von GL Biochem (Shanghai) Ltd (Shanghai, China) gekauft. Alle Chemikalien waren analysenrein und wurden ohne weitere Reinigung direkt verwendet. Während des gesamten Experiments wurde destilliertes Wasser verwendet.

Alle Glaswaren wurden in frisch zubereiteter Königswasserlösung (Volumenverhältnis HCl:HNO3 = 3:1) gereinigt und vor der Verwendung gründlich in destilliertem Wasser gespült. Zuerst wurden 5 ml einer wässrigen 10 mmol/l HAuCl4-Lösung und 5 ml einer 50 mg/ml BSA-Lösung unter Rühren 5 Minuten lang bei 37 °C gemischt. Als nächstes wurde 1 ml 1 mol/L NaOH zu den obigen Mischungen gegeben. Und die Mischung wurde 24 Stunden lang bei 37 °C gerührt, um das AuNCs-Rohprodukt zu erhalten. Darüber hinaus wurde das Rohprodukt der AuNCs in destilliertem Wasser dialysiert, um überschüssige große Partikel zu entfernen und so AuNCs zu erhalten.

Das in unserer Studie entwickelte Peptid CCYWDAHRDY wurde durch das Festphasenverfahren unter Verwendung der FMOC-geschützten Aminosäuresynthesemethoden synthetisiert39. Die Synthese von CCYWDAHRDY-AuNCs wurde nach der in unserer vorherigen Studie beschriebenen Methode durchgeführt40. Zuerst wurde CCYWDAHRDY-Pulver in hochreinem Wasser gelöst, um eine wässrige CCYWDAHRDY-Lösung mit 1 mg/ml zu erhalten. Zweitens wurden 0,5 ml wässrige CCYWDAHRDY-Lösung zu 2 ml AuNCs-Lösung gegeben. Die obige Mischung wurde 24 Stunden lang vorsichtig bei 25 °C gerührt, um eine CCYWDAHRDY-AuNCs-Lösung zu erhalten, die bei 4 °C im Dunkeln gelagert wurde.

Die Fluoreszenzintensität von AuNCs und CCYWDAHRDY-AuNCs wurde mit dem Fluoreszenzspektrophotometer RF5301 (Shimadzu Enterprise Management (China) Co., Ltd.) gemessen. Die Form und Größe von AuNCs und CCYWDAHRDY-AuNCs wurden mit dem Transmissionselektronenmikroskop FEI Titan ETEM G2 (Shanghai Zhengfei Electronic Technology Co. Ltd.) analysiert. Und das ultraviolette Absorptionsspektrum wurde mit dem UV-Visible-Spektrophotometer UV1800 (Shanghai Precision Instrument Co. Ltd.) gemessen.

CCYWDAHRDY-AuNCs-Lösung von 0,1 ml und phosphatgepufferte Salzlösung (PBS) von 0,84 ml mit unterschiedlichen pH-Werten, d. h. 4, 5, 6, 7 und 8, wurden gemischt, als nächstes wurden 0,06 ml einer 60 μmol/L Cu2+-Standardlösung hinzugefügt . Anschließend wurde die Fluoreszenzintensität der Mischung gemessen. In der Kontrollgruppe wurde die Cu2+-Standardlösung durch PBS-Lösung ersetzt und anschließend die Fluoreszenzintensität der Mischung gemessen.

0,1 ml CCYWDAHRDY-AuNCs-Lösung und 0,84 ml phosphatgepufferte Salzlösung (PBS) wurden gemischt, als nächstes wurden 0,06 ml 60 μmol/L Cu2+-Standardlösung hinzugefügt. Anschließend wurde die Fluoreszenzintensität der Mischung bei verschiedenen Temperaturen (dh 10, 20, 30, 40 und 50 °C) gemessen. In der Kontrollgruppe wurde die Cu2+-Standardlösung durch PBS-Lösung ersetzt und anschließend die Fluoreszenzintensität der Mischung gemessen.

0,1 ml CCYWDAHRDY-AuNCs-Lösung und 0,84 ml phosphatgepufferte Salzlösung (PBS) wurden gemischt, als nächstes wurden 0,06 ml 60 μmol/L Cu2+-Standardlösung zugegeben, dann wurde die Fluoreszenzintensität der Mischung mit unterschiedlichen Reaktionszeiten (d. h. 0, 5, 10, 15, 20, 25 und 30 min) wurde anschließend gemessen. In der Kontrollgruppe wurde die Cu2+-Standardlösung durch PBS-Lösung ersetzt und anschließend die Fluoreszenzintensität der Mischung gemessen.

CCYWDAHRDY-AuNCs (100 μl) wurden mit 0,06 ml verschiedener Konzentrationen von Cu2+ (d. h. 0,6, 1,2, 1,8, 2,4, 3,0, 3,6 und 4,2 μmol/l) in PBS-Puffer (pH = 6) gemischt, dem Endvolumen von Das Reaktionssystem ist 1 ml. Die Mischung wurde 10 Minuten lang bei 30 °C inkubiert. Anschließend wurde eine Spektralabtastung durchgeführt und mit einem Fluoreszenzspektrophotometer aufgezeichnet. Die Detektionskurve der Cu2+-Konzentration wurde unter Verwendung der Fluoreszenzeffizienz (F0/F) als Ordinate erstellt. F0 und F zeigten jeweils die maximale Fluoreszenzintensität des Lösungssystems in Abwesenheit und Anwesenheit von Cu2+ an. Die Fluoreszenzintensität von AuNCs mit Cu2+ wurde ebenfalls aufgezeichnet.

Die Fluoreszenzintensitäten von Testlösungen, die Cu2+ mit unterschiedlichen Konzentrationen an Interferenzen enthielten, wurden gemessen. Folgende Metallionen wurden verwendet: Co2+, Fe3+, Ni2+, Zn2+, Ca2+, K+, Na+, Pb2+.

Die Daten wurden als Mittelwert ± SD (n = 3) ausgedrückt und die Unterschiede wurden mittels eines einfaktoriellen ANOVA-Tests gefolgt von einem LSD-Test (Least Significant Difference) unter Verwendung von SPSS (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) ermittelt.

BSA wurde als Reduktionsmittel für die Synthesereaktion und als Schutzmittel für den Cluster verwendet. Wie in Abb. 1 (a) gezeigt, zeigte die Kurve nicht den charakteristischen Absorptionspeak von AuNCs um 520 nm, sodass während der Synthese der AuNCs keine Nanokristalle entstanden, was darauf hindeutet, dass die AuNCs eine kleine Partikelgröße und eine gute Partikelgröße aufwiesen zerstreut. Wie in Abb. 1(b) gezeigt, waren die synthetisierten AuNCs unter sichtbarem Licht hellbraun/gelb und emittierten unter der Beleuchtung einer 350-nm-UV-Lampe eine intensive orange Fluoreszenz. Die durchschnittliche Partikelgröße der AuNCs betrug etwa 1,8 nm mit einer guten Dispersion und keiner Partikelagglomeration [dargestellt in Abb. 1 (c)], was mit früheren Berichten übereinstimmt 41, 42.

Charakterisierung der AuNCs: (a) UV-sichtbares Absorptionsspektrum der AuNCs, (b) Die Fotos der AuNCs (Das Foto links ist bei Tageslicht, das Foto rechts zeigt eine 350-nm-UV-Lampe), (c ) Das TEM-Foto der AuNCs, (d) Fluoreszenzemissionsspektren der AuNCs bei einer Anregungswellenlänge von 260 nm.

Wie in Abb. 1 (d) gezeigt, betrug die maximale Emissionswellenlänge von AuNCs 650 nm. BSA-modifizierte AuNCs hatten Au0-Au1-Kern-Schale-Nanostrukturen und erzeugten Fluoreszenz durch Ladungsübertragung zwischen den fluoreszierenden Liganden und dem Au+. Der Tyrosinrest in BSA hatte die Fähigkeit, unter alkalischen Bedingungen Au+ zu Au zu reduzieren. Gleichzeitig konnte der Cysteinrest in BSA die AuNCs im System über die Au-S-Bindung einfangen, und BSA erhöhte die Stabilität des Reaktionssystems.

Abbildung 2(a) zeigte, dass die Dispergierbarkeit des Systems unverändert blieb, wenn CCYWDAHRDY mit den AuNCs gekoppelt wurde. Es gab keine offensichtliche Änderung der Partikelgröße und es trat keine Aggregation auf, was darauf hindeutet, dass das System eine starke Fluoreszenzemission und stabile Eigenschaften aufweist. UV-Vis-Absorptionsspektren wurden verwendet, um die optische Charakterisierung und Struktur von AuNCs und CCYWDAHRDY-AuNCs zu untersuchen. Wie in Abb. 2 (b) gezeigt, blieben die Spektren der AuNCs nach der Kopplung mit CCYWDAHRDY unverändert. Das in unseren Experimenten verwendete CCYWDAHRDY modifizierte die AuNCs erfolgreich, ohne die Eigenschaften der AuNCs zu beeinträchtigen38. Aus Abb. 3(a) geht hervor, dass die mit dem CCYWDAHRDY gekoppelten AuNCs unter natürlichem Licht etwas dunkler waren als die AuNCs, wohingegen die orangerote Fluoreszenzemission der CCYWDAHRDY-AuNCs unter ultraviolettem Licht größtenteils der der AuNCs ähnelte .

Charakterisierung der CCYWDAHRDY-AuNCs: (a) TEM-Foto der CCYWDAHRDY-AuNCs, (b) UV-sichtbares Absorptionsspektrum der AuNCs und der CCYWDAHRDY-AuNCs.

Die Fluoreszenzintensität von AuNCs und CCYWDAHRDY-AuNCs: (a) Fotografien der AuNCs (1) und der CCYWDAHRDY-AuNCs (2) bei Tageslicht (links) und unter einer 350-nm-UV-Lampe (rechts), (b) Fluoreszenzemissionsspektren der AuNCs und der CCYWDAHRDY-AuNCs bei einer Anregungswellenlänge von 260 nm.

Die Fluoreszenz der CCYWDAHRDY-AuNCs wurde mit der der AuNCs verglichen. Wie in Abb. 3 (b) gezeigt, nahm die Fluoreszenz der AuNCs nach der Kopplung des CCYWDAHRDY signifikant zu. Dass CCYWDAHRDY möglicherweise eine funktionelle Tripeptidkette CCY enthielt, wobei die Phenolgruppe im Tyrosin dreiwertige Goldionen zu Goldatomen reduzieren konnte und das Cystein die AuNCs einfangen konnte, sodass CCYWDAHRDY die AuNCs binden konnte. Darüber hinaus könnten das elektronenreiche Sauerstoffatom oder das Stickstoffatom im CCYWDAHRDY und die funktionelle Gruppe (Carboxylgruppe und Aminogruppe) im Liganden den Elektronentransfer wirksam verstärken und dadurch die Fluoreszenzintensität der durch CCYWDAHRDY modifizierten AuNCs erhöhen. Das Tryptophan (W) in CCYWDAHRDY hatte eine starke reduzierende Fähigkeit, die die Bildung von AuNCs fördern und die Fluoreszenzintensität erhöhen konnte. Gleichzeitig fungierte CCYWDAHRDY als geeigneter Stabilisator und schützte die Fluoreszenz der AuNCs weiter, wodurch die durch äußere Umweltfaktoren induzierte Agglomeration von AuNCs zu größeren Partikeln vermieden und die Fluoreszenzstabilität der AuNCs verbessert wurde.

Um die besten Versuchsbedingungen auszuwählen, sind pH-Wert, Temperatur und Reaktionszeit die wichtigsten Faktoren. Wir verwendeten eine Anregungswellenlänge von 650 nm und eine 60 μmol/L Cu2+-Standardlösung, um die besten Reaktionsbedingungen zu ermitteln. Die Auswirkungen der unterschiedlichen pH-Werte auf die Fluoreszenzreaktion der CCYWDAHRDY-AuNCs wurden untersucht und der pH-Wert des experimentellen Systems optimiert, wie in Abb. 4 (a) gezeigt. Bei einem pH-Wert des Systems von 6 war das Fluoreszenzintensitätsverhältnis F0/F am höchsten. Als der pH-Wert anstieg, wurde F0/F stabil und nahm leicht ab. Daher wurde PBS-Puffer bei pH 6,0 als optimale Nachweisbedingung gewählt.

Einfluss verschiedener Umweltfaktoren auf die Wirkung der Cu2+-Löschung der CCYWDAHRDY-AuNCs-Fluoreszenz: (a) Fluoreszenzemissionsintensität von CCYWDAHRDY-AuNCs zu Cu2+ bei verschiedenen pH-Werten, (b) Fluoreszenzemissionsintensität der CCYWDAHRDY-AuNCs zu Cu2+ bei verschiedenen Temperaturen, (c) Entwicklung der Intensität der Fluoreszenzemission von CCYWDAHRDY-AuNCs zu Cu2+ über die Zeit.

Die Temperatur spielte eine dominierende Rolle im Fluoreszenzlöschsystem. Der Einfluss der Temperatur auf die Erkennung wurde untersucht. Wie in Abb. 4(b) gezeigt, stieg das Fluoreszenzintensitätsverhältnis F0/F allmählich an, als die Temperatur von 10 auf 30 °C anstieg, und das Fluoreszenzintensitätsverhältnis F0/F erreichte ein Maximum bei 30 °C. Als die Temperatur weiter anstieg, nahm das Abschreckverhältnis allmählich ab. Daher war 30 °C die optimale Nachweistemperatur.

Die Fluoreszenzlöschung von CCYWDAHRDY-AuNCs durch Cu2+ wurde als Funktion der Reaktionszeit untersucht (Abb. 4c). Die Fluoreszenzintensität der Reaktion nahm innerhalb von 0 bis 5 Minuten schnell ab. Die Fluoreszenzintensität nahm mit der Zeit ab. Nach 10 Minuten blieb die Fluoreszenz relativ stabil und nahm nicht signifikant ab. Daher wurden 10 Minuten als optimale Reaktionszeit angesehen.

Die erfolgreiche Kopplung von CCYWDAHRDY und AuNCs könnte eine hochempfindliche Überwachung von Cu2+ ermöglichen. Die Tripeptidsequenz DHA könnte über Stickstoffatome orbital mit Cu2+ überlappen, um eine stabile planare Struktur zu bilden, die den Zweck der Identifizierung von Cu2+ erfüllen könnte. Die CCYWDAHRDY-AuNCs unter optimalen Reaktionsbedingungen wurden zum quantitativen Nachweis von Cu2+ verwendet. Wie in Abb. 5 dargestellt, nimmt die Fluoreszenzintensität der CCYWDAHRDY-AuNCs und F0/F für einen Bereich von Cu2+-Konzentrationen im Bereich von 0,1 bis 4,2 μmol/L allmählich ab, wenn die Konzentration von Cu2+, das dem CCYWDAHRDY-AuNCs-Fluoreszenzsystem zugesetzt wird, zunimmt. Es besteht ein linearer Zusammenhang zwischen F0/F und den Cu2+-Konzentrationen. Die lineare Regressionsgleichung lautete y = − 105,9x + 693,68 mit einem Korrelationskoeffizienten von 0,997. Die minimale Nachweisgrenze für S/N = 3 betrug 52 nmol/L. Wie in Tabelle 1 gezeigt, war die Nachweisgrenze des Assays für Cu2+, nachgewiesen durch CCYWDAHRDY-AuNCs, im Vergleich zu früheren Studien niedriger. Sie liegt auch unter der von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und der US-Umweltschutzbehörde (EPA) festgelegten maximal zulässigen Konzentration von Cu 2+ im Trinkwasser (20 bzw. 30 μmol/L). Im Allgemeinen bieten CCYWDAHRDY-AuNCs breite Anwendungsaussichten für die Bestimmung von Cu2+.

Fluoreszenzreaktion der CCYWDAHRDY-AuNCs auf die verschiedenen Cu2+-Konzentrationen.

Wie in Abb. 6 gezeigt, war die Steigung der Reaktionskurve der CCYWDAHRDY-AuNCs auf die Cu2+-Konzentration größer als die der AuNCs, was darauf hindeutet, dass CCYWDAHRDY-AuNCs eine höhere Empfindlichkeit aufwiesen. Die Tripeptidsequenz DAH könnte mit dem Cu2+ eine stabile planare Struktur bilden. Daher können CCYWDAHRDY-AuNCs im gesamten Fluoreszenzdetektionssystem Cu2+ empfindlicher erkennen.

Fluoreszenzreaktion der AuNCs und CCYWDAHRDY-AuNCs auf die unterschiedlichen Konzentrationen von Cu2+.

Um die Selektivität des CCYWDAHRDY-AuNCs-Bestimmungssystems gegenüber Cu2+ zu bewerten, wurde der Einfluss anderer Metallionen, d. h. Co2+, Fe3+, Ni2+, Zn2+, Ca2+, K+, Na+ und Pb2+, auf die Fluoreszenzreaktion erfasst. Wie in Abb. 7 gezeigt, wurde die Fluoreszenz der CCYWDAHRDY-AuNCs durch die Zugabe anderer Metallionen nicht wesentlich gelöscht, selbst die Konzentration anderer störender Ionen betrug das Zehnfache von Cu2+. Daher weist die Methode eine gute Empfindlichkeit und Selektivität auf. Die vorbereiteten CCYWDAHRDY-AuNCs weisen eine gute Fluoreszenz und Stabilität auf, sodass die Wiederholbarkeit der Testergebnisse gewährleistet werden konnte.

Fluoreszenzreaktion der CCYWDAHRDY-AuNCs bei Zugabe verschiedener Ionen. Die Konzentration von Cu2+ betrug 60 μmol/L und die Konzentration anderer Metallionen betrug 600 μmol/L.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die CCYWDAHRDY-Sequenz entworfen und CCYWDAHRDY-AuNCs erfolgreich synthetisiert wurden. Die optimalen Synthesebedingungen betrugen pH 6,0, Reaktionszeit 10 Minuten und Kalzinierungstemperatur 30 °C. Die CCYWDAHRDY-AuNCs zeigten eine hohe Selektivität für Cu2+ und die minimale Nachweisgrenze betrug 52 nmol/L. Die Fluoreszenzintensität des Cu2+ und der CCYWDAHRDY-AuNCs war linear im Bereich von 0,1 bis 4,2 μmol/L. Im Vergleich zu AuNCs war der Nachweis von Cu2+ durch CCYWDAHRDY-AuNCs empfindlicher und mit hoher Spezifität. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die synthetisierten CCYWDAHRDY-AuNCs zum Nachweis von Cu2+ verwendet werden könnten.

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Diese Arbeit wurde vom National Key Research and Development Program of China (2018YFC1602205-2) und dem Program of Science and Technology Development Plan der Provinz Jilin (20190301027NY) unterstützt.

College of Food Science and Engineering, Jilin University, No. 5333 Xi'an Road, Changchun, 130062, China

Hong Zhuang, Xinyu Jiang, Sijia Wu, Shujin Wang, Yong Pang, Yanjun Huang und Haiyang Yan

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HZ: Konzeptualisierungsleitung, Supervisionsleitung, Schreibprüfungs- und Redaktionsleitung; XJ: Datenkuration – Leitung, Formale Analyse – Gleich, Methodik – Gleich, Schreiben – Originalentwurf – Gleich; SW: Datenkuration – gleich, formale Analyse – gleich, Untersuchung – gleich, Aufsicht – gleich, Schreiben – Überprüfung und Bearbeitung – gleich; SW: Ressourcengleich, Validierung gleich; YP: Formale Analyse-Gleich, Validierung-Gleich; YH: Formale Analyse-Gleich, Validierung-Gleich; HY: Gleichwertig bei der Untersuchung, gleichberechtigt bei der Aufsicht, beim Schreiben, Überprüfen und Redigieren unterstützend.

Korrespondenz mit Haiyang Yan.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Zhuang, H., Jiang, X., Wu, S. et al. Ein neuartiger Polypeptid-modifizierter fluoreszierender Goldnanocluster zur Kupferionendetektion. Sci Rep 12, 6624 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-10500-9

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Eingegangen: 06. September 2021

Angenommen: 04. April 2022

Veröffentlicht: 22. April 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-10500-9

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Zeitschrift für Fluoreszenz (2022)

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