研究目的
开发一种快速、低成本、简便、灵敏且选择性高的方法,利用基于S掺杂碳点功能化金纳米颗粒的比色传感器检测生物样品中的多巴胺。
研究成果
采用S-CDs@Au NPs开发的比色传感器能有效检测多巴胺,具有高选择性、高灵敏度和快速分析的特点。该传感器在生物样本中呈现良好线性关系、低检测限及准确回收率,适用于临床和制药领域。未来研究可探索其在其他生物液体中的应用或微型化以实现即时检测。
研究不足
该方法需要对pH值、Fe3?浓度和反应时间等参数进行优化。极端pH条件(如高pH下Fe3?沉淀)可能影响其实验效果。该传感器在复杂生物基质中的性能可能需要样品预处理,且除已列出的干扰物外,尚未针对所有潜在干扰因素进行测试。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用硫掺杂碳点功能化金纳米颗粒(S-CDs@Au NPs)构建比色传感器。该方法基于多巴胺和Fe3?离子存在时S-CDs@Au NPs的聚集效应,导致局部表面等离子体共振(LSPR)峰从520 nm红移至670 nm。以吸光度比值A670/A520作为分析信号,通过单变量法优化反应时间、pH值、金纳米颗粒浓度及Fe3?浓度等参数。
2:样本选择与数据来源:
样本包括合成多巴胺溶液、多巴胺安瓿剂(药品)、人尿液和人血清。实际样本添加已知浓度多巴胺并进行预处理(如尿液稀释、血清用乙腈除蛋白后离心)。
3:实验设备与材料清单:
设备:Biowave II二极管阵列分光光度计(英国WPA,1.0 cm玻璃比色皿测吸光度)、瑞士Metrohm pH计(型号780)、德国蔡司EM10C透射电镜(TEM分析)、英国马尔文动态光散射仪(DLS粒径分析)、德国布鲁克Vector 22光谱仪(FT-IR光谱)。材料:氯金酸(HAuCl4·4H2O)、苯胺-4-磺酸、壳聚糖、多巴胺、尿酸、苏氨酸、尿素、葡萄糖、叶酸、草酸盐、组氨酸、酪氨酸、甘氨酸、色氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、Fe3?离子、NaCl、KCl、Na2CO3、CaCl2、ZnCl2、NH4Cl、MgCl2、Mill-Q系统制备的去离子水。
4:0 cm玻璃比色皿测吸光度)、瑞士Metrohm pH计(型号780)、德国蔡司EM10C透射电镜(TEM分析)、英国马尔文动态光散射仪(DLS粒径分析)、德国布鲁克Vector 22光谱仪(FT-IR光谱)。材料:
4. 实验流程与操作步骤:以壳聚糖为还原/稳定剂合成金纳米颗粒;水热法合成S-CDs;金纳米颗粒功能化修饰;多巴胺检测:混合金纳米颗粒与S-CDs,调节pH至~4.0,加入Fe3?和多巴胺,3分钟后测吸光度;实际样本处理:尿液稀释,血清用乙腈沉淀蛋白后离心。
5:CaClZnClNH4Cl、MgClMill-Q系统制备的去离子水。 实验流程与操作步骤:
5. 数据分析方法:以吸光度比值A670/A520对多巴胺浓度绘制标准曲线;检测限和定量限分别按3Sb/m和10Sb/m计算;精密度用相对标准偏差(RSDs)表示;实际样本准确性通过加标回收实验验证。
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pH Meter
780
Metrohm
Used to measure and adjust the pH of solutions during the experiment to optimize the aggregation of nanoparticles.
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Transmission Electron Microscope
EM10C
Zeiss
Used for TEM analysis to characterize the size and morphology of gold nanoparticles and their aggregates.
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FT-IR Spectrometer
Vector 22
Brucker
Used to record FT-IR spectra for characterizing the functional groups on S-doped carbon dots.
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Spectrophotometer
Biowave II
WPA
Used for absorbance measurement in the UV-Vis range to monitor the LSPR peaks at 520 nm and 670 nm for dopamine quantification.
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Dynamic Light Scattering Particle Size Analyzer
Malvern
Used to measure the particle size and distribution of gold nanoparticles and their aggregates.
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Water Purification System
Mill-Q
Used to produce deionized water for all experiments to ensure purity.
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Autoclave
Used in the hydrothermal synthesis of S-doped carbon dots.
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Centrifuge
Used for centrifugation steps in the synthesis of S-CDs and preparation of serum samples to remove large particles or proteins.
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Dialysis Bag
Used for dialyzing S-CDs to purify them by removing small molecules.
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