Investigating non-specific binding to chemically engineered sensor surfaces using liposomes as models

文献情報

出版日 2016-06-15
DOI 10.1039/C6AN00820H
インパクトファクター 4.616
著者

C. Fenzl, C. Genslein, C. Domonkos, K. A. Edwards, T. Hirsch


原文を見る

要旨

Nanoparticles are ubiquitously used for signal enhancement in (bio)sensors, but their true possible performance is typically hampered by non-specific binding. A better understanding of the nature and the prevention of non-specific binding through surface engineering of the particles and sensor surfaces is needed to intelligently design (bio)sensors and potentially avoid bulk blocking methods. Hence, two types of liposomes were used as model for signal-enhancing nanoparticles. Their surface was engineered to bear negative surface charge. One type was synthesized with additional 6 mol% –COOH groups. Their interaction with four typical chemically modified sensor surfaces was then mechanistically characterized by surface plasmon resonance (SPR) spectroscopy. It was shown that the non-specific binding can be described with Langmuir isotherms providing quantitative information of dissociation constants and surface loading with especially high correlation coefficients (>0.97) for all the studied sensor surfaces modified with hydrophilic alkane thiols. By tailoring the sensor surface chemistry, non-specific binding was significantly minimized. Here, carboxyl- or methyl-terminated surfaces performed best. In fact, the pairing of –COOH groups on the sensor surface with –COOH groups on the liposomes almost completely eliminated non-specific binding, resulting in a SPR signal change of only 1 mRIU (refractive index unit) at 100 μM phospholipid concentration. Surprisingly though, –OH groups on the surface, which are also commonly used in sensing applications, did not lead to decreased adsorption, but caused significant signal changes (4 mRIU at 100 μM phospholipid) due to non-specific binding. Overall, the mechanistic studies presented here demonstrate that by careful design of the nanoparticle surface and by choosing sensor surfaces with terminal –CH3 or –COOH groups, improved sensing (micro)systems with very low non-specific adsorption can be obtained.

関連文献

Front cover

Cover

DOI: 10.1039/B706279F

Modeling of dense ceramic bilayer membranes

Michael Schroeder

2004-11-29 Paper

DOI: 10.1039/B405436A

CO adsorption on Cu–Pd alloy surfaces: ligandversus ensemble effects

Sung Sakong, Christian Mosch, Axel Groß

2007-03-06 Paper

DOI: 10.1039/B615547B

Back cover

Front/Back Matter

DOI: 10.1039/B706704F

Calculations of the site specific stretching frequencies of CO adsorbed on Li+/ZSM-5

D. Nachtigallová, P. Nachtigall, O. Bludský

2004-11-05 Paper

DOI: 10.1039/B414296A

Thiogermanate glasses—influence of the modifier cation—a combined XPS and theoretical study

D. Foix, H. Martinez, D. Gonbeau, D. Granier, A. Pradel, M. Ribes

2004-11-18 Paper

DOI: 10.1039/B410834E

Bond and site selectivity in dissociative electron attachment to gas phase and condensed phase ethanol and trifluoroethanol

Mario Orzol, Isabel Martin, Jaroslav Kocisek, Iwona Dabkowska, Judith Langer, Eugen Illenberger

2007-04-26 Paper

DOI: 10.1039/B701543G

Heterogeneous interactions of calcite aerosol with sulfur dioxide and sulfur dioxide–nitric acid mixtures

A. Preszler Prince, P. Kleiber, M. A. Young

2007-05-24 Paper

DOI: 10.1039/B703296J

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-氟-4-イオドベンzo酸エチルエステルを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

2-氟-4-イオドベンzo酸エチルエステルは有機溶媒を用いた反応であり、ドラフトチャンバーでの操作が必要です。漏洩時にはSDS参照の安全措置を講じ、PPE(防護...

205750-82-9Benzoic acid, 2-fluo...
化合物よくある質問

血根碱の主な用途は何ですか?

血根碱は主に医薬分野で利用され、抗炎症や抗がん剤としての潜在的な効果が研究されています。また、化学研究や薬物開発において、新しい薬剤設計の参考となる化合物として...

2447-54-313-Methyl[1,3]benzod...
化合物よくある質問

Methyl 3-methoxythiophene-2-carboxylateの主な用途は何ですか?

Methyl 3-メトキシスチフェン-2-カルボン酸メチルエステルは、薬品合成、染料製造、以及合成中間体としての用途が広がっています。

62353-75-7Methyl 3-methoxythio...
化合物よくある質問

丹磺酰-L-亮氨酸はどのように保存すればよいですか?

丹磺酰-L-亮氨酸は乾燥した場所で、直射日光から保護し、低温(室温以下)で保存してください。密閉容器に入れて保管することをおすすめします。

1100-22-7N-{[5-(Dimethylamino...
化合物よくある質問

5-(苄氧基)ピラミジン-4-アミンの代替品はありますか?

5-(苄氧基)ピラミジン-4-アミンの代替品として、6-メトキシピラミジンや5-フェニルピラミジンなどが挙げられます。これらの化合物は、5-(苄氧基)ピラミジン...

92289-50-45-benzyloxypyrimidin...
化合物よくある質問

8-ヒドロキシノルデコペントアセートの物理化学的性質は何ですか?

8-ヒドロキシノルデコペントアセートはCAS番号84807-87-4の化合物で、分子量は750.02 uです。これは油溶性で、水に溶けにくい特徴があります。反応...

84807-87-4(5Z,8Z,11Z,13E,15S)-...
化合物よくある質問

tert-ブチル(エス)-1-ヒドロキシペンタ-4-エン-2-イルカルバamateの主な用途は何ですか?

tert-ブチル(エス)-1-ヒドロキシペンタ-4-エン-2-イルカルバamateは主に医薬品の合成材料や分析化学の試薬として使用されます。

116613-81-12-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

ブコール-L-2-フローヨルブリンについて適切な法規ガイドラインは何ですか?

ブコール-L-2-フローヨルブリン(CAS番号: 1196107-73-9)は、GHS(グローバルハザードアサessmentシステム)に基づく危害分類と表示が求...

1196107-73-92-Bromo-13,13-dimeth...
化合物よくある質問

6-ブロモ-N-環丙基-2-ピリジニニメタンの市場動向や研究トレンドはどうですか

6-ブロモ-N-環丙基-2-ピリジニニメタンは、薬理学研究や合成化学に使用される化合物であり、特に抗ウイルス薬や抗がん薬の開発に注目されています。市場では、薬物...

959237-20-86-Bromo-N-cyclopropy...
化合物よくある質問

RS-AMPÀはどのように保存すればよいですか?

RS-AMPÀは、遮光容器に保存し、室温(15〜25℃)で保管することが推奨されます。高湿や熱は物質を劣化させるため、湿度は50%以下に保つことが重要です。また...

74341-63-2(RS)-AMPA

掲載誌

Analyst

Analyst
CiteScore: 7.8
自己引用率: 5.6%
年間論文数: 653

Analyst publishes analytical and bioanalytical research that reports premier fundamental discoveries and inventions, and the applications of those discoveries, unconfined by traditional discipline barriers.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。