Peningkatan Stabilitas Nanopartikel Magnetik Emas dengan Poli(4-styrenesulfonic acid-co-maleic acid):Sifat Optik yang Disesuaikan untuk Deteksi Protein
Abstrak
Nanopartikel magnetik emas (GoldMag) telah menarik perhatian besar karena kinerja fisik dan kimianya yang unik yang menggabungkan sifat-sifat Fe3 O4 dan nanopartikel Au. Melapisi GoldMag dengan polimer tidak hanya meningkatkan stabilitas partikel komposit yang tersuspensi dalam buffer tetapi juga memainkan peran kunci untuk menetapkan tes optik perawatan untuk biomolekul yang relevan secara klinis. Dalam makalah ini, poli(4-styrenesulfonic acid-co-maleic acid) (PSS-MA), polielektrolit bermuatan negatif dengan gugus anionik sulfonat dan karboksilat, digunakan untuk melapisi permukaan GoldMag (30 nm) bermuatan positif. Kompleks GoldMag berlapis PSS-MA memiliki puncak adsorpsi resonansi plasmon yang stabil pada 544 nm. Sepasang antibodi anti-D-dimer telah digabungkan pada permukaan nanopartikel komposit GoldMag ini, dan protein target, D-dimer terdeteksi, dalam kisaran 0,3–6 g/mL. Pergeseran puncak karakteristik, yang disebabkan oleh perakitan GoldMag karena pembentukan jembatan sandwich D-dimer-antibodi, memungkinkan pendeteksian.
Latar Belakang
Mengambil keuntungan dari sifat magnetisasi tertentu, yaitu superparamagnetisme, nanopartikel magnetik telah banyak diselidiki untuk aplikasi biomedis, seperti pengiriman obat/gen, pencitraan resonansi magnetik, dan pengujian biologis [1,2,3]. Nanopartikel magnetik emas (GoldMag), terdiri dari Fe3 O4 /Au, tidak hanya memiliki sifat fisikokimia nanopartikel oksida besi tetapi juga menghadirkan karakteristik nanopartikel emas seperti fungsionalitas permukaan yang mudah dan sifat optik yang unik. Fitur pembeda ini telah menarik perhatian besar di bidang biologi [4, 5], terutama dalam deteksi biomolekul berdasarkan sifat optik. Sebagai contoh, Wang et al. menggunakan Fe3 O4 Batang -Au sebagai probe optik untuk deteksi patogen multipleks [6]. Namun, seperti halnya nanopartikel lainnya, energi permukaan yang tinggi memaksa partikel GoldMag saling mendekat sehingga membentuk cluster dalam larutan buffer. Ini sangat membatasi aplikasi mereka untuk deteksi optik di bidang biomedis. Oleh karena itu penting untuk mencegah agregasi GoldMag dan untuk memastikan larutan koloid yang stabil. Menyesuaikan GoldMag untuk mendeteksi molekul target berdasarkan pelapisan dengan, polimer memiliki utilitas tinggi. Telah dilaporkan bahwa dispersi GoldMag dapat ditingkatkan melalui modifikasi permukaan dengan berbagai senyawa organik makromolekul, seperti asam 11-mercaptoundecanoic (MUA) [7], polistirenasulfonat (PSS) [8], dan polietilenimin (PEI) [9]. MUA dibawa ke permukaan GoldMag menggunakan strategi pertukaran ligan. Ini meningkatkan stabilitas larutan koloid GoldMag melalui modifikasi permukaan dengan MUA [7]. MUA-GoldMag ini telah digunakan dalam pendeteksian protein berdasarkan sifat optik. Namun, rantai MUA terlalu pendek untuk memberikan penghalang sterik yang cukup untuk memastikan dispersi partikel yang cukup. Selain itu, kepadatan rendah gugus karboksil di MUA membatasi jumlah protein yang dapat diserap ke GoldMag. Kelemahan ini membatasi penerapan partikel MUA dalam instrumen optik dan membatasi sensitivitas yang diperlukan untuk mendeteksi biomarker.
Poli(4-styrenesulfonic acid-co-maleic acid) (PSS-MA) (PSS-MA 3:1, Mw ~ 20.000), kopolimer blok, dibuat dengan ikatan kovalen PSS dan asam polimaleat dan mengandung sulfonat dan kelompok karboksilat. Tolakan elektrostatik yang diberikan oleh banyaknya gugus karboksil dan gugus sulfonat, serta hambatan sterik yang berasal dari rantai polimer panjang PSS-MA membuat polimer ini sangat berguna dalam menjaga stabilitas nanopartikel. Faktanya, PSS-MA telah digunakan sebagai penstabil dalam pembuatan nanopartikel, seperti nanomaterial oksida besi, paladium dan struktur nano bimetal Ag-Au [10,11,12]. Johnston dkk. melaporkan bahwa nanocluster oksida besi berlapis kopolimer memastikan tingkat stabilisasi elektrosterik yang lebih tinggi daripada nanocluster oksida besi berlapis polimer makromolekul tunggal [13]. Selain itu, sejumlah besar gugus karboksil di bagian asam polimaleat PSS-MA memungkinkan modifikasi kimia dengan biomolekul untuk aplikasi biomedis.
D-dimer adalah produk akhir yang stabil dari degradasi ikatan silang fibrin, yang dihasilkan dari peningkatan pembentukan fibrin dan fibrinolisis [14]. Penentuan kadar D-dimer dalam darah banyak digunakan dalam diagnosis kejadian tromboemboli dan infark miokard [15, 16]. Di sini, kami menggunakan D-dimer sebagai model untuk mengevaluasi potensi penggunaan PSS-MA-GoldMag untuk deteksi optik protein tertentu. Kami menggunakan sepasang antibodi anti-D-dimer untuk imobilisasi pada PSS-MA-GoldMag guna membentuk probe untuk mendeteksi D-dimer dengan immunoassay sandwich antibodi ganda.
Jadi, dalam penelitian ini, PSS-MA digunakan untuk modifikasi permukaan GoldMag. Ini tidak hanya meningkatkan stabilitas nanopartikel magnetik tetapi juga memediasi konjugasi antara nanopartikel dan antibodi untuk deteksi Dimer.
Metode
Bahan dan Reagen
GoldMag (5 mg/mL) disediakan oleh Xi'an GoldMag Nanobiotech Co., Ltd. (Xi'an, RRC). Asam borat, boraks, Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), Poly(4-styrenesulfonic acid-co-maleic acid) (PSS-MA) (PSS-MA 3:1, Mw ~ 20.000) dibeli dari Sigma-Aldrich, AS. Sepasang antibodi D-dimer monoklonal (antibodi 1:M-2.1.16; antibodi 2:M-1.2.57) dibeli dari Roche. D-dimer dibeli dari Meridian Chemicals, AS.
GoldMag yang Dimodifikasi Permukaan dengan PSS-MA
GoldMag disintesis seperti yang dijelaskan sebelumnya [17]. 13,3 mL CTAB (50 mmol/L) ditambahkan ke 13,3 mL GoldMag (sekitar 3 mg/mL). Campuran diaduk secara mekanis (200 rpm) dikombinasikan dengan ultrasonikasi (SB-5200DTD, Cina) selama 30 menit diikuti dengan pengadukan lebih lanjut tanpa ultrasonikasi selama 30 menit. Partikel dicuci bersih dengan air deionisasi. CTAB-GoldMag didispersikan kembali dalam 10 mL air deionisasi dan 16 mL 25% (w /dengan ) Larutan PSS-MA ditambahkan diikuti dengan pengadukan (180 rpm) selama 90 menit. Partikel yang dimodifikasi dicuci dengan air deionisasi dua kali dan didispersikan dalam air deionisasi.
Karakterisasi
PSS-MA-GoldMag diamati menggunakan mikroskop elektron transmisi (TEM, Hitachi H-600, Hitachi Corporation, Jepang). Distribusi ukuran dianalisis dengan DLS (zeta-sizer, Malvern Instruments, UK). Spektroskopi inframerah transformasi-fourier (FTIR, Thermo Nicolet 5700, Thermo Nicolet Corporation, USA) digunakan untuk mengkarakterisasi gugus fungsi PSS-MA-GoldMag. Penganalisis termogravimetri (TGA) Metter Toledo SDTA 851e digunakan untuk menganalisis proporsi cangkang permukaan polimer di antara PSS-MA-GoldMag. Spektrum resonansi plasmon permukaan (SPR) GoldMag direkam menggunakan spektrofotometer UV-2550 (Shimadzu, Jepang) dalam rentang panjang gelombang 450–700 nm.
Satu miligram GoldMag disuspensikan dalam 1 mL boraks/buffer borat (0,02 M, pH 7.4), yang mengandung 75 mg/mL 1-etil-3-(3-dimetil-laminopropil) karbodiimida (EDC). Kemudian, 100 μg antibodi anti-D-dimer ditambahkan ke suspensi diikuti dengan ultrasonikasi selama 1 jam. Tiga mililiter buffer pemblokiran (0,02 M buffer boraks/borat, pH 7,4, mengandung 5% BSA) ditambahkan ke dalam campuran dan diinkubasi selama 1,5 jam. Setelah pemisahan di bawah medan magnet eksternal, komposit antibodi anti-D-dimer-PSS-MA-GoldMag disimpan dalam buffer boraks/borat di bawah 4 °C. Konjugasi antibodi anti-D-dimer pada permukaan PSS-MA-GoldMag dikonfirmasi dengan spektroskopi SPR dan pengukuran hamburan cahaya dinamis (DLS).
Larutan D-dimer dibuat dengan mengencerkan larutan stok D-dimer (40 mg/mL) dengan serum anak sapi. Tiga konsentrasi D-dimer (0,6, 2, dan 6 μg/mL) digunakan untuk mengoptimalkan waktu reaksi antara D-dimer dan kompleks antibodi anti-D-dimer-PSS-MA-GoldMag. Sepuluh mikroliter antibodi anti-D-dimer-PSS-MA-GoldMag (0,3 mg/mL) dicampur dengan 80 μL larutan D-dimer (0,6, 2, dan 6 μg/mL), dan campuran diinkubasi pada 25 ° C selama 10, 20, 30, dan 40 menit. Panjang gelombang puncak SPR komposit PSS-MA-GoldMag dibaca menggunakan spektrofotometer UV-2550.
Larutan D-dimer dengan konsentrasi 6, 3, 1,5, 0,75, dan 0,3 μg/mL disiapkan untuk menganalisis hubungan antara konsentrasi D-dimer dengan perubahan spektrum SPR. Sepuluh mikroliter antibodi anti-D-dimer-PSS-MA-GoldMag (0,3 mg/mL) dicampur dengan 80 μL larutan D-dimer (6, 3, 1,5, 0,75, dan 0,3 μg/mL) dan campurannya diinkubasi pada suhu 25 °C selama 30 menit. Panjang gelombang puncak SPR PSS-MA-GoldMag dibaca menggunakan spektrofotometer UV-2550.
Untuk mengevaluasi apakah trigliserida, bilirubin, dan hemoglobin dapat mengganggu sistem deteksi protein kami, larutan D-dimer (0 dan 3 μg/mL) disiapkan dan 22 mg/mL trigliserida, 0,2 mg/mL bilirubin, dan 2 mg/ mL sampel hemoglobin ditambahkan secara terpisah. Sepuluh mikroliter antibodi anti-D-dimer-PSS-MA-GoldMag ditambahkan ke dalam campuran di atas, dan panjang gelombang puncak SPR komposit PSS-MA-GoldMag dibaca menggunakan spektrofotometer UV-2550.
Hasil dan Diskusi
Skema 1 mengilustrasikan prosedur yang dikembangkan untuk modifikasi permukaan dan fungsionalisasi partikel untuk deteksi kolorimetri protein. Untuk mempelajari adsorpsi dan penggabungan PSS-MA pada struktur PSS-MA-GoldMag, dilakukan analisis spektroskopi FTIR, spektroskopi SPR, dan TGA. Gambar 1a menunjukkan spektrum FTIR untuk masing-masing PSS-MA, PSS-MA-GoldMag, dan GoldMag murni. Pita lebar dan kuat pada 3000–3700 cm
−1
sesuai dengan peregangan gugus –CO–OH dan gugus hidroksil –SO2 –OH dalam rantai polimer [18]. Getaran simetris gugus sulfonat :(SO3
−
) berada di 1037 dan 1126 cm
−1
dan vibrasi regangan C = C Benzene berada pada 1403 dan 1637 cm
−1
[19]. Pita serapan karakteristik PSS-MA ini diamati di PSS-MA-GoldMag menunjukkan bahwa partikel mentah berhasil dilapisi dengan PSS-MA. Perubahan kelompok kimia permukaan GoldMag dikonfirmasi oleh pergeseran biru yang jelas 11 nm dari 555 menjadi 544 nm di pita SPR setelah modifikasi (Gbr. 1b). Posisi dan lebar puncak SPR berhubungan dengan permukaan, lingkungan, dan dispersi nanopartikel [20,21,22,23]. Analisis TGA menunjukkan bahwa rasio berat bahan organik terhadap GoldMag hampir 1:4 (Gbr. 1c). Pada suhu rendah, penurunan berat badan dapat dikaitkan dengan dehidrasi; ketika suhu naik, penurunan berat badan dapat dikaitkan dengan dekomposisi oksidatif molekul organik pada permukaan partikel yang dimodifikasi [19, 24]. Selama modifikasi, CTAB-GoldMag bermuatan positif (+ 12,2 mV) dan permukaan partikel menjadi bermuatan negatif (− 24,5 mV) setelah pelapisan PSS-MA pada permukaan partikel (Gbr. 1d). Semua hasil di atas menunjukkan bahwa PSS-MA berhasil menempel pada permukaan nanopartikel.
a Ilustrasi skematis dari proses “keseluruhan” modifikasi permukaan partikel magnetik emas (GoldMag) dan struktur molekul poli(asam 4-stirenasulfonat-co-maleat) (PSS-MA). b Representasi skematis interaksi D-dimer dengan antibodi 1 dan 2-PSS-MA-GoldMag, serta interaksi antara D-dimer dan antibodi 1-PSS-MA-GoldMag
a Spektroskopi FTIR PSS-MA, PSS-MA-GoldMag, dan GoldMag. b Spektroskopi SPR GoldMag dan PSS-MA-GoldMag tersuspensi dalam air. c Analisis TGA GoldMag dan PSS-MA-GoldMag. d Perubahan potensi zeta sebagai akibat dari modifikasi
Mikrograf (Gbr. 2a, b) dari GoldMag dan PSS-MA-GoldMag yang diperoleh menggunakan TEM menunjukkan bahwa partikel-partikel ini bersifat mono-dispersi, setelah dimodifikasi. Lapisan polimer pada permukaan partikel terlihat jelas di bawah gambar mikroskop elektron resolusi tinggi lebih lanjut menunjukkan bahwa pelapisan polimer pada GoldMag berhasil (Gbr. 2b). Gambar 2c menunjukkan bahwa diameter rata-rata PSS-MA-GoldMag adalah 116 nm. Suspensi PSS-MA-GoldMag memiliki warna merah anggur yang menunjukkan stabilitas nanopartikel yang baik (1 tahun dalam air).
a Gambar TEM dari GoldMag. b Gambar TEM dari PSS-MA-GoldMag. Inset menunjukkan partikel dengan paket polimer. c Distribusi ukuran GoldMag dan PSS-MA-GoldMag. Sisipan menunjukkan foto larutan PSS-MA-GoldMag yang berwarna merah
Kestabilan karakteristik optik GoldMag dan PSS-MA-GoldMag dalam larutan buffer dengan nilai pH yang berbeda dianalisis dengan spektroskopi SPR [7]. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3a, puncak karakteristik SPR bergeser ke panjang gelombang yang lebih panjang dari 555 nm ketika GoldMag disuspensikan dalam buffer boraks/borat dengan pH 6,0 hingga 9,0. Komposisi larutan buffer juga mempengaruhi kestabilan suspensi GoldMag. Posisi puncak karakteristik SPR dipindahkan ke panjang gelombang yang lebih tinggi (558 nm) ketika GoldMag disuspensikan dalam buffer PB (pH 7,4), buffer boraks/borat (pH 7,4), dan larutan NaCl (10 mM) dibandingkan dengan air deionisasi (550 nm) (Gbr. 3c). Namun, karakteristik puncak SPR (545 ± 2 nm) tidak berubah secara signifikan ketika PSS-MA-GoldMag didispersikan dalam larutan elektrolit atau dalam larutan buffer dengan nilai pH yang berbeda (Gbr. 3b, d). Xia dkk. dan Storhoff dkk. juga telah melaporkan bahwa agregasi nanopartikel dapat membuat spektrum SPR bergeser ke panjang gelombang yang lebih panjang [25, 26]. Potensi zeta GoldMag dan PSS-MA-GoldMag juga diukur (Gbr. 3e, f). Telah dilaporkan bahwa potensi zeta yang rendah (kurang dari ± 30 mV) akan menyebabkan aglomerasi partikel [27, 28]. Saat GoldMag disuspensikan dalam buffer PB (pH 7.4), buffer boraks/borat (pH 7.4) dan larutan NaCl (10 mM), potensi zeta GoldMag adalah 16.7 ± 1.1 mV, 14.3 ± 2.1 mV, dan 8.9 ± 1,5 mV, masing-masing. Potensi zeta GoldMag adalah − 14.2 ± 1.7 mV, 17 ± 1.1 mV, 13.9 ± 1.7 mV, dan 18.1 ± 1.6 mV ketika partikel disuspensikan dalam buffer boraks/borat dengan pH 6,0 hingga 9,0. Namun, kepatuhan PSS-MA ke GoldMag secara dramatis menurunkan potensi zeta dalam larutan elektrolit yang berbeda, serta pada nilai pH yang berbeda. Dalam semua kasus, potensi zeta lebih rendah dari 30 mV. Hasil ini menunjukkan bahwa modifikasi permukaan GoldMag dengan PSS-MA secara signifikan meningkatkan ketahanannya terhadap perubahan komposisi dan nilai pH larutan buffer dan memastikan tingkat dispersi yang tinggi [29].
a Spektrum SPR GoldMag dalam buffer boraks/borat (0,02 mol/L) dengan nilai pH yang berbeda mulai dari 6,0 hingga 9,0. b Spektrum SPR PSS-MA-GoldMag dalam buffer boraks/borat (0,02 mol/L) dengan nilai pH yang berbeda mulai dari 6,0 hingga 9,0. c Spektrum SPR GoldMag tersuspensi dalam buffer boraks/borat (0,02 mol/L, pH 7,4), buffer PB (0,2 mol/L, pH 7,4) dan dalam larutan elektrolit. d Spektrum SPR PSS-MA-GoldMag tersuspensi dalam buffer boraks/borat (0,02 mol/L, pH 7,4), buffer PB (0,2 mol/L, pH 7,4) dan dalam larutan elektrolit. e Perubahan potensial zeta GoldMag tersuspensi dalam buffer boraks/borat (0,02 mol/L) dengan nilai pH yang berbeda berkisar antara 6,0 sampai 9,0. f Perubahan potensial zeta GoldMag tersuspensi dalam buffer boraks/borat (0,02 mol/L, pH 7.4), buffer PB (0,2 mol/L, pH 7.4), dan dalam larutan elektrolit
Untuk menyelidiki interaksi antara protein dan PSS-MA-GoldMag, antibodi anti-D-dimer dikonjugasi dengan PSS-MA-GoldMag melalui reaksi antara gugus amino protein dan gugus karboksil polimer yang dimediasi oleh EDC. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 4a, pergeseran merah puncak SPR diamati setelah reaksi PSS-MA-GoldMag dengan antibodi anti-D-dimer, yang menunjukkan konjugasi antibodi pada nanopartikel [30, 31]. Peningkatan diameter rata-rata partikel dari 116 menjadi 130 nm menegaskan pengenalan antibodi anti-D-dimer ke PSS-MA-GoldMag (Gbr. 4b) [24]. Pengaruh massa antibodi pada sifat optik PSS-MA-GoldMag dievaluasi melalui spektroskopi SPR setelah menambahkan jumlah antibodi anti-D-dimer yang berbeda (dari 20 hingga 200 g) ke suspensi PSS-MA-GoldMag. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 4c, puncak SPR tidak berubah dan dipertahankan pada 548 ± 3,0 nm, terlepas dari jumlah antibodi yang ditambahkan.
a Spektrum SPR dari PSS-MA-GoldMag dan antibodi anti-D-dimer-PSS-MA-GoldMag. b Distribusi ukuran antibodi-PSS-MA-GoldMag dan PSS-MA-GoldMag. c Puncak partikel SPR tidak berubah dengan meningkatnya konsentrasi antibodi
Untuk mengevaluasi aktivitas antibodi setelah konjugasi pada PSS-MA-GoldMag, probe A dan probe B disiapkan dengan melumpuhkan sepasang antibodi (antibodi 1 dan antibodi 2), dan antibodi 1 pada PSS-MA-GoldMag, masing-masing. Interaksi antara dua jenis probe dan D-dimer dianalisis dengan spektroskopi SPR. Waktu reaksi terbaik diperoleh dengan mengamati perubahan maksimum puncak SPR selama 40 menit setelah menambahkan tiga konsentrasi D-dimer (0,6, 2, dan 6 g/mL) ke probe A. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5a, pergeseran signifikan pada pita plasmon permukaan diamati sebagai hasil dari agregasi PSS-MA-GoldMag melalui ikatan silang antara jembatan sandwich antigen-antibodi dari waktu ke waktu. Pada konsentrasi rendah (0,6 g/mL), tidak ada perubahan signifikan pada spektrum SPR dari 20 hingga 40 menit, menunjukkan bahwa 20 menit sudah cukup untuk reaksi 0,6 μg/mL atau konsentrasi D-dimer yang lebih rendah. Namun, menggunakan konsentrasi D-dimer sedang dan tinggi (2 dan 6 μg/mL), panjang gelombang terus meningkat selama 30 menit. Ini menunjukkan bahwa waktu reaksi terbaik adalah 30 menit. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5b, spektrum SPR dari partikel komposit menunjukkan pergeseran merah yang berbeda pada resonansi plasmon permukaan dari maks = 550 hingga 570 nm dan intensitas penurunan puncak karakteristik seiring dengan peningkatan konsentrasi D-dimer dari 0,3 menjadi 6 μg/mL. Hal ini dipicu oleh agregasi PSS-MA-GoldMag yang disebabkan oleh ikatan silang D-dimer dengan antibodi 1 dan antibodi 2 pada probe A. Agregasi PSS-MA-GoldMag mengakibatkan perubahan sifat optik emas bagian dari PSS-MA-GoldMag. Jiang dkk. dan Li dkk. juga telah melaporkan bahwa agregasi nanogold dapat membuat spektrum SPR dari nanopartikel bergeser merah dan berbatasan [32, 33]. Namun, tidak ada pergeseran merah yang diamati pada Gambar 5d karena interaksi antara D-dimer dan antibodi 1 tidak dapat mengarah pada perakitan partikel nano. Selanjutnya, pergeseran merah yang dapat dibedakan (5 nm) diamati bahkan jumlah D-dimer yang ditambahkan ke probe A serendah 0,3 μg/mL, yang menunjukkan bahwa batas deteksi di bawah nilai batas diagnostik (0,5 g/mL) untuk biomarker ini. Hubungan linier antara posisi puncak spektral SPR dan konsentrasi D-dimer ditemukan dalam kisaran 0,3–6 μg/mL (r
2
= 0.9944) (Gbr. 5c).
a Hubungan antara waktu reaksi dan spektrum SPR. b Pergeseran merah spektrum SPR akibat agregasi partikel GoldMag akibat hubungan silang D-dimer dengan probe A. c Kurva diplot dari puncak SPR komposit sebagai fungsi dari konsentrasi D-dimer. d Spektroskopi SPR komposit setelah penambahan D-dimer untuk menyelidiki B
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 6, tidak ada perubahan signifikan yang ditemukan dari puncak karakteristik SPR dari PSS-MA-GoldMag dengan adanya trigliserida, bilirubin, dan hemoglobin, masing-masing. Hasil ini menunjukkan bahwa sistem deteksi protein kami tidak memiliki reaksi yang mengganggu dengan trigliserida, bilirubin, dan hemoglobin.
Spektrum SPR antibodi anti-D-dimer-PSS-MA-GoldMag setelah reaksi dengan sampel D-dimer dengan adanya dan tidak adanya trigliserida, bilirubin, dan hemoglobin
Hasil ini menunjukkan bahwa PSS-MA-GoldMag merupakan nanopartikel magnetik yang menjanjikan untuk imobilisasi protein dan dapat membentuk jembatan sandwich pada permukaan partikel melalui antibodi 1-target protein-antibodi 2. Hal ini menjadikan PSS-MA-GoldMag berharga sebagai bahan untuk digunakan dalam deteksi optik biomarker di tempat perawatan.
Dalam penelitian ini, PSS-MA pertama kali digunakan untuk modifikasi GoldMag (Skema 1). Pengenalan PSS-MA ke permukaan GoldMag secara signifikan meningkatkan stabilitasnya dalam larutan buffer. Selain hambatan sterik yang disebabkan oleh rantai polimer panjang PSS-MA, gugus karboksil dan gugus sulfo pada PSS-MA menyebabkan tolakan elektrostatik antar nanopartikel [29]. Ini secara signifikan meningkatkan stabilitas PSS-MA-GoldMag. Jumlah gugus karboksil yang tinggi pada permukaan partikel memenuhi syarat untuk konjugasi dengan biomolekul.
Kesimpulan
Dalam penelitian ini, dilaporkan metode yang mudah dan cepat untuk melapisi GoldMag dengan PSS-MA. Hasil penelitian menunjukkan bahwa stabilitas koloid dan dispersi GoldMag meningkat secara signifikan melalui introduksi PSS-MA. Partikel memiliki stabilitas yang baik dalam larutan buffer dengan kisaran pH yang luas. Selain itu, keberadaan gugus karboksil menawarkan opsi untuk mengkonjugasikan protein ke nanopartikel. Mengambil D-dimer dan antibodinya sebagai model, ditemukan bahwa karakteristik optik dapat disesuaikan melalui ikatan silang antara antigen dan komposit antibodi-nanopartikel. Hasilnya menunjukkan bahwa GoldMag yang dimodifikasi PSS-MA dapat berfungsi sebagai kandidat yang sangat menjanjikan untuk deteksi optik berdasarkan immunoassays.
