GoldMag: Lapisan PSS-MA Meningkatkan Stabilitas & Presisi Optik untuk Deteksi Protein
Abstrak
Nanopartikel magnetik emas (GoldMag) telah menarik perhatian besar karena kinerja fisika dan kimia uniknya yang menggabungkan properti nanopartikel Fe₃O₄ dan Au individu. Melapisi GoldMag dengan polimer tidak hanya meningkatkan stabilitas partikel komposit yang tersuspensi dalam buffer tetapi juga memainkan peran kunci untuk mendirikan tes optik point-of-care untuk biomolekul yang relevan klinis. Dalam kertas ini, poli(4-stirensulfonic asida-ko-asida maleat) (PSS-MA), poli elektrolit yang bermuatan negatif dengan kumpulan anion sulfonat dan karboksilat, digunakan untuk melapisi permukaan GoldMag (30 nm) yang bermuatan positif. Kompleks GoldMag dilapis PSS-MA memiliki puncak adsorpsi resonansi plasmon yang stabil pada 544 nm. Pasang anti-D-dimer antibody telah dipasangkan pada permukaan nanopartikel komposit GoldMag ini, dan protein target, D-dimer, terdeteksi dalam rentang 0,3–6 μg/mL. Pergeseran puncak karakteristik, yang disebabkan oleh asosiasi GoldMag karena pembentukan jembatan sandwich D-dimer-antibody, memungkinkan deteksi.
Latar Belakang
Memanfaatkan properti magnetisasi spesifik, yaitu superparamagnetisme, nanopartikel magnetik telah banyak diselidiki untuk aplikasi medis, seperti pengiriman obat/gen, citrasi resonansi magnetik, dan uji biologis [1,2,3]. Nanopartikel magnetik emas (GoldMag), yang terdiri dari Fe₃O₄/Au, tidak hanya memiliki properti fisika dan kimia nanopartikel oksida besi tetapi juga menampilkan karakteristik nanopartikel emas seperti fungsionalisasi permukaan yang mudah dan properti optik unik. Fitur membedakan ini telah menarik perhatian besar di bidang biologi [4, 5], terutama dalam deteksi biomolekul berdasarkan properti optik. Sebagai contoh, Wang et al. menggunakan Fe₃O₄-Au batang sebagai sond optik untuk deteksi patogen multi [6]. Namun, seperti dengan nanopartikel lain, energi permukaan tinggi memaksa partikel GoldMag satu sama lain sehingga mereka membentuk kluster dalam larutan buffer. Ini sangat membatasi aplikasi mereka untuk deteksi optik di bidang medis. Oleh karena itu, sangat penting untuk mencegah agregasi GoldMag dan memastikan larutan koloid yang stabil. Menyesuaikan GoldMag untuk mendeteksi molekul target berdasarkan pelapisan dengan polimer memiliki utilitas tinggi. Telah dilaporkan bahwa disperersi GoldMag dapat ditingkatkan melalui modifikasi permukaan dengan berbagai senyawa organik makromolekul, seperti 11-merkaptoundekanoat asida (MUA) [7], polistiren sulfonat (PSS) [8], dan polietilenimina (PEI) [9]. MUA dibawa pada permukaan GoldMag menggunakan strategi pertukaran ligand. Ini meningkatkan stabilitas larutan koloid GoldMag melalui modifikasi permukaan dengan MUA [7]. MUA-GoldMag ini telah digunakan dalam deteksi protein berdasarkan properti optik. Namun, rantai MUA terlalu pendek untuk memberikan halangan sterik yang cukup untuk memastikan disperersi partikel yang memadai. Selain itu, densitas kelompok karboksil yang rendah di MUA membatasi jumlah protein yang dapat terserap ke GoldMag. Kelemahan ini membatasi aplikasi partikel MUA dalam instrumen optik dan membatasi sensitivitas yang diperlukan untuk deteksi biomarker.
Poli(4-stirensulfonic asida-ko-asida maleat) (PSS-MA) (PSS-MA 3: 1, Mw ~ 20.000), kopolimero blok, dibuat oleh ikatan kovalen PSS dan asida polimalat dan berisi kumpulan sulfonat dan karboksilat. Repulsi elektrostatis yang diberikan oleh sejumlah besar kelompok karboksilat dan sulfonat, serta halangan sterik yang datang dari rantai polimer panjang PSS-MA membuat polimer ini sangat berguna dalam mempertahankan stabilitas nanopartikel. Sebenarnya, PSS-MA telah digunakan sebagai stabilis dalam persiapan nanopartikel, seperti nanomaterial oksida besi, paladium, dan struktur nano bimetalik Ag-Au [10,11,12]. Johnston et al. melaporkan bahwa kluster nano oksida besi yang dilapisi kopolimero menjamin tingkat stabilisasi elektrosterik yang lebih tinggi dibandingkan kluster nano oksida besi yang dilapisi polimer makromolekul tunggal [13]. Selain itu, sejumlah besar kelompok karboksil pada bagian asida polimalat dari PSS-MA memungkinkan modifikasi kimia dengan biomolekul untuk aplikasi medis.
D-dimer adalah produk akhir stabil dari degradasi fibrin yang tersilang, yang timbul dari pembentukan fibrin dan fibrinolisis yang ditingkatkan [14]. Penetapan tingkat D-dimer dalam darah banyak digunakan dalam diagnosis peristiwa tromboembolik dan infark miokard [15, 16]. Di sini, kami menggunakan D-dimer sebagai model untuk mengevaluasi potensi penggunaan PSS-MA-GoldMag untuk deteksi optik protein spesifik. Kami menggunakan pasang anti D-dimer antibody untuk immobilisasi pada PSS-MA-GoldMag untuk membentuk sond untuk deteksi D-dimer oleh imunoassay sandwich double antibody.
Jadi, dalam studi ini, PSS-MA digunakan untuk modifikasi permukaan GoldMag. Ini tidak hanya meningkatkan stabilitas nanopartikel magnetik tetapi juga memediasi konjugasi antara nanopartikel dan antibody untuk deteksi Dimer.
Metode
Bahan dan Reagen
GoldMag (5 mg/mL) disediakan oleh Xi’an GoldMag Nanobiotech Co., Ltd. (Xi’an, PRC). Asam borat, borak, Bromida setiltrimetilamoniun (CTAB), Poli(4-stirensulfonic asida-ko-asida maleat) (PSS-MA) (PSS-MA 3: 1, Mw ~ 20.000) dibeli dari Sigma-Aldrich, USA. Pasang monoclonal anti D-dimer antibody (antibody 1: M-2.1.16; antibody 2: M-1.2.57) dibeli dari Roche. D-dimer dibeli dari Meridian Chemicals, USA.
Modifikasi Permukaan GoldMag 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) digabungkan dengan ultrasonikasi (SB-5200DTD, China) selama 30 menit diikuti oleh pengadukan lebih lanjut tanpa ultrasonikasi selama 30 menit lainnya. Partikel dicuci secara menyeluruh dengan air deion. CTAB-GoldMag didispersi ulang dalam 10 mL air deion dan 16 mL larutan PSS-MA 25% (w/w) ditambahkan diikuti oleh pengadukan (180 rpm) selama 90 menit. Partikel yang dimodifikasi dicuci dengan air deion dua kali dan didispersi dalam air deion.
Karakterisasi
PSS-MA-GoldMag diamati menggunakan mikroskop elektron transmisi (TEM, Hitachi H-600, Hitachi Corporation, Jepang). Distribusi ukuran dianalisis oleh DLS (zeta-sizer, Malvern Instruments, Inggris). Spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR, Thermo Nicolet 5700, Thermo Nicolet Corporation, AS) digunakan untuk mengkarakterisasi kelompok fungsional PSS-MA-GoldMag. Analis termogravimetri Metter Toledo SDTA 851e (TGA) digunakan untuk menganalisis proporsi cangkang polimer permukaan 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.
Persiapan Sond Anti D-dimer Antibody-PSS-MA-GoldMag
Satu miligram GoldMag disuspensi dalam 1 mL larutan borak/borat (0,02 M, pH 7,4), yang berisi 75 mg/mL 1-etil-3-(3-dimetil-laminopropil) karbodiimida (EDC). Kemudian, 100 μg anti D-dimer antibody ditambahkan ke dalam suspensi diikuti oleh ultrasonikasi selama 1 jam. Tiga mililiter larutan pemblokir (0,02 M larutan borak/borat, pH 7,4, yang berisi 5% BSA) ditambahkan ke dalam campuran dan diinkubasi selama 1,5 jam. Setelah pemisahan di bawah medan magnet eksternal, komposit anti D-dimer antibody-PSS-MA-GoldMag disimpan dalam larutan borak/borat pada 4 °C. Konjugasi anti D-dimer antibody pada permukaan PSS-MA-GoldMag dikonfirmasi oleh spektroskopi SPR dan pengukuran pencaharan cahaya dinamis (DLS).
Larutan D-dimer disiapkan dengan mencairkan larutan stok D-dimer (40 mg/mL) dengan serum sapi. Tiga konsentrasi D-dimer (0,6, 2, dan 6 μg/mL) digunakan untuk mengoptimalkan waktu reaksi antara D-dimer dan kompleks anti D-dimer antibody-PSS-MA-GoldMag. Sepuluh mikroliter anti D-dimer antibody-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 dari 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 dan perubahan spektrum SPR. Sepuluh mikroliter anti D-dimer antibody-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 campuran diinkubasi pada 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 sampel trigliserida 22 mg/mL, bilirubin 0,2 mg/mL, dan hemoglobin 2 mg/mL ditambahkan secara terpisah. Sepuluh mikroliter anti D-dimer antibody-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 Pembahasan
Skema 1 mengilustrasikan prosedur yang dikembangkan untuk modifikasi dan fungsionalisasi partikel untuk deteksi warna protein. Untuk mempelajari adsorpsi dan incorporasi PSS-MA pada struktur PSS-MA-GoldMag, analisis spektroskopi FTIR, spektroskopi SPR, dan TGA dilakukan. Gambar 1a menunjukkan spektrum FTIR untuk PSS-MA murni, PSS-MA-GoldMag, dan GoldMag, masing-masing. Bandas lebar dan kuat pada 3000–3700 cm−1 sesuai dengan peregangan kelompok –CO–OH dan kelompok hidroksil –SO₂–OH dalam rantai polimer [18]. Getaran simetri kelompok sulfonat: (SO₃⁻) berada pada 1037 dan 1126 cm⁻¹ dan peregangan C=C Benzena pada 1403 dan 1637 cm⁻¹ [19]. Bandas absorpsi karakteristik PSS-MA ini diamati dalam PSS-MA-GoldMag menunjukkan bahwa partikel mentah berhasil dilapisi dengan PSS-MA. Perubahan kelompok kimia permukaan GoldMag dikonfirmasi oleh blue-shift 11 nm yang jelas dari 555 ke 544 nm dalam band SPR setelah modifikasi (Fig. 1b). Posisi dan lebar puncak SPR terkait dengan permukaan, lingkungan, dan disperersi nanopartikel [20,21,22,23]. Analisis TGA menunjukkan bahwa rasio berat bahan organik terhadap GoldMag hampir 1:4 (Fig. 1c). Pada suhu rendah, penurunan berat dapat diatribusikan pada dehidrasi; ketika suhu naik, penurunan berat dapat diatribusikan pada 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 (Fig. 1d). Semua hasil di atas menunjukkan bahwa PSS-MA berhasil menempel pada permukaan nanopartikel.
a Ilustrasi skematis proses “keseluruhan” modifikasi permukaan partikel magnetik emas (GoldMag) dan struktur molekuler poli(4-stirensulfonic asida-ko-asida maleat) (PSS-MA). b Representasi skematis interaksi D-dimer dengan antibody 1 dan 2-PSS-MA-GoldMag, serta interaksi antara D-dimer dan antibody 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 potensial zeta sebagai hasil modifikasi
Mikrograf (Fig. 2a, b) GoldMag dan PSS-MA-GoldMag yang diperoleh menggunakan TEM menunjukkan bahwa partikel ini mono-dispers, setelah modifikasi. Lapisan polimer pada permukaan partikel terlihat jelas di bawah citra mikroskop elektron resolusi tinggi yang menunjukkan lebih lanjut bahwa pelapisan polimer pada GoldMag berhasil (Fig. 2b). Fig. 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 GoldMag. b Gambar TEM PSS-MA-GoldMag. Inset menunjukkan partikel dengan kemasan polimer. c Distribusi ukuran GoldMag dan PSS-MA-GoldMag. Inset menunjukkan fotografi larutan PSS-MA-GoldMag, yang menunjukkan warna merah
Stabilitas karakteristik optik GoldMag dan PSS-MA-GoldMag dalam larutan buffer dengan nilai pH yang berbeda dianalisis oleh spektroskopi SPR [7]. Seperti yang ditunjukkan pada Fig. 3a, puncak karakteristik SPR bergeser ke panjang gelombang yang lebih lama dari 555 nm ketika GoldMag tersuspensi dalam larutan borak/borat buffer dengan pH 6,0 hingga 9,0. Komposisi larutan buffer juga mempengaruhi stabilitas suspensi GoldMag. Posisi puncak karakteristik SPR bergerak ke panjang gelombang yang lebih tinggi (558 nm) ketika GoldMag tersuspensi dalam larutan PB buffer (pH 7,4), larutan borak/borat buffer (pH 7,4), dan larutan NaCl (10 mM) dibandingkan dengan dalam air deion (550 nm) (Fig. 3c). Namun, puncak karakteristik SPR (545 ± 2 nm) tidak berubah secara signifikan ketika PSS-MA-GoldMag didispersi dalam larutan elektrolit atau dalam larutan buffer dengan nilai pH yang berbeda (Fig. 3b, d). Xia et al. dan Storhoff et al. juga telah melaporkan bahwa agregasi nanopartikel dapat membuat spektrum SPR bergeser ke panjang gelombang yang lebih lama [25, 26]. Potensial zeta GoldMag dan PSS-MA-GoldMag juga diukur (Fig. 3e, f). Telah dilaporkan bahwa potensial zeta rendah (kurang dari ± 30 mV) akan menyebabkan aglomerasi partikel [27, 28]. Ketika GoldMag tersuspensi dalam larutan PB buffer (pH 7,4), larutan borak/borat buffer (pH 7,4) dan larutan NaCl (10 mM), potensial zeta GoldMag adalah − 16,7 ± 1,1 mV, − 14,3 ± 2,1 mV, dan − 8,9 ± 1,5 mV, masing-masing. Potensial 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 tersuspensi dalam larutan borak/borat buffer dengan pH 6,0 hingga 9,0. Namun, pelapisan PSS-MA pada GoldMag secara dramatis menurunkan potensial zeta-nya dalam berbagai larutan elektrolit, serta pada berbagai nilai pH. Dalam semua kasus, potensial zeta lebih rendah dari − 30 mV. Hasil ini menunjukkan bahwa modifikasi permukaan GoldMag dengan PSS-MA secara signifikan meningkatkan resistensinya terhadap perubahan komposisi dan nilai pH larutan buffer dan memastikan tingkat disperersi yang tinggi [29].
a Spektra SPR GoldMag dalam larutan borak/borat buffer (0,02 mol/L) dengan berbagai nilai pH dari 6,0 hingga 9,0. b Spektra SPR PSS-MA-GoldMag dalam larutan borak/borat buffer (0,02 mol/L) dengan berbagai nilai pH dari 6,0 hingga 9,0. c Spektra SPR GoldMag tersuspensi dalam larutan borak/borat buffer (0,02 mol/L, pH 7,4), larutan PB buffer (0,2 mol/L, pH 7,4) dan dalam larutan elektrolit. d Spektra SPR PSS-MA-GoldMag tersuspensi dalam larutan borak/borat buffer (0,02 mol/L, pH 7,4), larutan PB buffer (0,2 mol/L, pH 7,4) dan dalam larutan elektrolit. e Perubahan potensial zeta GoldMag tersuspensi dalam larutan borak/borat buffer (0,02 mol/L) dengan berbagai nilai pH dari 6,0 hingga 9,0. f Perubahan potensial zeta GoldMag tersuspensi dalam larutan borak/borat buffer (0,02 mol/L, pH 7,4), larutan PB buffer (0,2 mol/L, pH 7,4), dan dalam larutan elektrolit
Untuk menyelidiki interaksi antara protein dan PSS-MA-GoldMag, anti D-dimer antibody dikonjugasi dengan PSS-MA-GoldMag melalui reaksi antara kelompok amino protein dan kelompok karboksil polimer yang dimediasi oleh EDC. Seperti yang ditunjukkan pada Fig. 4a, red-shift puncak SPR diamati setelah reaksi PSS-MA-GoldMag dengan anti D-dimer antibody, yang menunjukkan konjugasi antibody pada nanopartikel [30, 31]. Peningkatan diameter rata-rata partikel dari 116 ke 130 nm mengonfirmasi perkenalan anti D-dimer antibody ke PSS-MA-GoldMag (Fig. 4b) [24]. Pengaruh massa antibody terhadap properti optik PSS-MA-GoldMag dievaluasi melalui spektroskopi SPR setelah menambahkan berbagai jumlah anti D-dimer antibody (dari 20 hingga 200 μg) ke dalam suspensi PSS-MA-GoldMag. Seperti yang ditunjukkan pada Fig. 4c, puncak SPR tidak berubah dan tetap pada 548 ± 3,0 nm, terlepas dari jumlah antibody yang ditambahkan.
a Spektra SPR PSS-MA-GoldMag dan anti D-dimer antibody-PSS-MA-GoldMag. b Distribusi ukuran antibody-PSS-MA-GoldMag dan PSS-MA-GoldMag. c Puncak SPR partikel tidak berubah seiring meningkatnya konsentrasi antibody
Untuk mengevaluasi aktivitas antibody setelah konjugasi pada PSS-MA-GoldMag, sond A dan sond B disiapkan dengan immobilisasi pasang antibody (antibody 1 dan antibody 2), dan antibody 1 pada PSS-MA-GoldMag, masing-masing. Interaksi antara kedua jenis sond dan D-dimer dianalisis oleh 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 μg/mL) ke sond A. Seperti yang ditunjukkan pada Fig. 5a, pergeseran yang signifikan dalam band plasmon permukaan diamati yang disebabkan oleh agregasi PSS-MA-GoldMag melalui silang jembatan sandwich antigen-antibody seiring waktu. Pada konsentrasi rendah (0,6 μg/mL), tidak ada perubahan signifikan pada spektrum SPR dari 20 hingga 40 menit, menunjukkan bahwa 20 menit cukup untuk reaksi D-dimer konsentrasi 0,6 μg/mL atau lebih rendah. Namun, menggunakan konsentrasi menengah dan tinggi D-dimer (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 Fig. 5b, spektrum SPR partikel komposit mengungkapkan red-shift yang mencolok dalam resonansi plasmon permukaan dari λmax = 550 ke 570 nm dan penurunan intensitas puncak karakteristik seiring meningkatnya konsentrasi D-dimer dari 0,3 hingga 6 μg/mL. Ini disebabkan oleh agregasi PSS-MA-GoldMag yang disebabkan oleh hubungan silang D-dimer dengan antibody 1 dan antibody 2 pada sond A. Agregasi PSS-MA-GoldMag mengakibatkan perubahan properti optik bagian emas PSS-MA-GoldMag. Jiang et al. dan Li et al. juga telah melaporkan bahwa agregasi nanoemas dapat membuat spektrum nanopartikel merah dan membesar [32, 33]. Namun, tidak ada red-shift yang diamati pada Fig. 5d karena interaksi antara D-dimer dan antibody 1 tidak dapat mengarah pada asosiasi nanopartikel. Selain itu, red-shift yang dapat dibedakan (5 nm) diamati bahkan ketika jumlah D-dimer yang ditambahkan ke sond A rendah sebesar 0,3 μg/mL, yang menunjukkan bahwa batas deteksi berada di bawah nilai potongan diagnosis (0,5 μg/mL) untuk biomarker ini. Hubungan linier antara posisi puncak spektrum SPR dan konsentrasi D-dimer ditemukan dalam rentang 0,3–6 μg/mL (r2 = 0,9944) (Fig. 5c).
a Hubungan antara waktu reaksi dan spektrum SPR. b Redshift spektrum SPR karena agregasi partikel GoldMag akibat hubungan silang D-dimer dengan sond A. c Kurva yang diplot dari puncak SPR komposit sebagai fungsi konsentrasi D-dimer. d Spektroskopi SPR komposit setelah penambahan D-dimer ke sond B
Seperti yang ditunjukkan pada Fig. 6, tidak ada pergeseran signifikan yang ditemukan pada puncak karakteristik SPR PSS-MA-GoldMag dalam kehadiran trigliserida, bilirubin, dan hemoglobin, masing-masing. Hasil ini menunjukkan bahwa sistem deteksi protein kami tidak memiliki reaksi interferensi dengan trigliserida, bilirubin, dan hemoglobin.
Spektra SPR anti D-dimer antibody-PSS-MA-GoldMag setelah reaksi dengan sampel D-dimer dalam kehadiran dan tidak kehadiran trigliserida, bilirubin, dan hemoglobin
Hasil ini menunjukkan bahwa PSS-MA-GoldMag adalah nanopartikel magnetik yang menjanjikan untuk immobilisasi protein dan dapat membentuk jembatan sandwich pada permukaan partikel melalui antibody 1-protein target-antibody 2. Ini membuat PSS-MA-GoldMag berharga sebagai bahan untuk digunakan dalam deteksi optik biomarker point-of-care.
Dalam studi ini, PSS-MA pertama kali digunakan untuk modifikasi GoldMag (Skema 1). Pengenalan PSS-MA pada permukaan GoldMag secara signifikan meningkatkan stabilitasnya dalam larutan buffer. Selain halangan sterik yang disebabkan oleh rantai polimer panjang PSS-MA, kelompok karboksil dan grupo sulfat dalam PSS-MA menyebabkan repulsi elektrostatis antara nanopartikel [29]. Ini secara signifikan meningkatkan stabilitas PSS-MA-GoldMag. Jumlah tinggi kelompok karboksil pada permukaan partikel memenuhi persyaratan untuk konjugasi dengan biomolekul.
Kesimpulan
Dalam studi ini, metode mudah dan cepat untuk melapisi GoldMag dengan PSS-MA dilaporkan. Hasil menunjukkan bahwa stabilitas koloidal dan disperersi GoldMag secara signifikan ditingkatkan melalui perkenalan PSS-MA. Partikel menunjukkan stabilitas yang baik dalam larutan buffer dengan rentang pH yang luas. Selain itu, kehadiran kelompok karboksil menawarkan opsi untuk mengonjugasi protein pada nanopartikel. Mengambil D-dimer dan antibody-nya sebagai model, ditemukan bahwa karakteristik optik dapat disesuaikan melalui persilangan antara antigen dan antibody-nanopartikel komposit. Hasil menunjukkan bahwa GoldMag dimodifikasi PSS-MA dapat menjadi kandidat yang sangat menjanjikan untuk deteksi optik berdasarkan imunoassay.