微生物および生化学技術ジャーナル

概要

H2O2を分析対象物として、DTTとAu-NPを感知剤として用いたフリーラジカルを検出する色彩センサー顕微鏡

Wen-Xin Wu、Ying-Chan Hung、Kuei-Lin Chan、Tri-Rung Yew*

本研究では、人体内に蓄積し、
さまざまな病気の重要な兆候として識別できるフリーラジカル用のシンプルなクロマティックバイオセンサーを紹介します。過酸化水素（H2O2）は
フリーラジカルの主な種の1つであり、他の種よりも長いライフサイクルを持っているため、検出対象として選択されました。以前の研究でも、がんや心血管疾患は、10-4 Mを超える尿中
のフリーラジカル濃度と強く相関していることが示されています。検出のために、さまざまな濃度のH2O2を1,4-ジチオトレイトール（DTT）溶液に加えました。DTTは、酸化還元反応を介してH2O2と反応する一般的な還元剤として機能するだけでなく、金ナノ粒子（Au-NP）の凝集を引き起こし、表面プラズモン共鳴（SPR）の効果に起因するAu-NPの色の変化をもたらしました。したがって、H2O2濃度はHO /DTT/Au-NPs溶液の色の変化との相関関係から検出できます。溶液中のH2O2が増えると酸化還元反応が増え、その結果Au-NPsの凝集を引き起こすDTTが少なくなるためです。結果は、10-1 Mから10-6 Mの範囲のH2O2濃度が色の変化から肉眼で検出できることを示しています。さらに、相関関係をさらに検証するために、紫外可視（UV-Vis）吸収スペクトルを測定しました。さらに、液体透過型電子顕微鏡（liquid-TEM）を使用して、溶液中のAu-NPsの凝集も確認しました。上記の方法から、フリーラジカル検出にクロマティックバイオセンシングシステムを使用する実現可能性が実証され、将来の病気検出の可能性を示しています。