專題題目

以表面電漿波共振與奈米金標記技術探討硫醇與牛血清蛋白之結合反應

學生

李家豪、黃子桀

指導教授

林志銘

Text

由於薄膜式表面電漿波共振檢測技術無法檢測微小分子之結合反應訊號，因此本文使用奈米金標記小分子之技術來增強反應訊號，此處主要進行有奈米金標記之11個碳之硫醇分子的反應動力學分析，由於硫醇分子尾端可以是羧基或是可由EDC/NHS活化轉變成NHS酯，在注入流道後可以靜電吸附或胜肽鍵結方式與固定於感測器表面之牛血清蛋白之胺基進行結合，其中胜肽鍵結所獲得之飽和表面電漿波共振角位移可達 0.8°而靜電吸附可達 0.365°，其主要是具 NHS 酯之硫醇修飾之奈米金粒子未帶有表面電荷，因此可以較密集地鍵結於感測器表面，相反地，中性pH值下具羧基之硫醇修飾之奈米金粒子帶有負表面電荷會因同性相斥而無法密集地結合於感測器表面，本文也探討這些樣品互為流動相或固定相所產生之結合作用，實驗結果顯示流動相為牛血清蛋白與固定相為具NHS酯之金奈米子之結合速率常數高達56×10⁴sec^-1M^-1，而若與固定相為具NHS酯之奈米金膜之結合速率常數則為9×10⁴sec^-1M^-1，另外具羧基之金奈米子以靜電吸附到固定相過程中皆會有脫離現象產生。本文利用數值擬合的方式，成功推算出被有效修飾的奈米金粒子濃度，比起傳統量測有效修飾濃度的離心法等等來的簡單、迅速了許多。

References:

1.    Nicol, A. H. (2005). Grating Coupled Surface Plasmon Enhanced Fluorescence Spectroscopy. Johannes Gutenberg – Universit at Mainz

2.    Mitchell, J. (2010). Small Molecule Immunosensing Using Surface Plasmon Resonance. Sensors, 10, 7323-7346.

Shankaran, D. R., Gobi, K. V., Miura, N. (2007). Recent advancements in surface plasmon resonance immunosensors for detection of small molecules of biomedical, food and environmental interest. Sensors and Actuators B, 121, 158-177.