Thermoresponsive polymer-stabilized gold nanoparticles for protein detection

อนุภาคระดับนาโนเมตรของทองคำที่ทำให้เสถียรด้วยพอลิเมอร์ที่ตอบ สนองต่ออุณหภูมิสำหรับการตรวจหาโปรตีน

Name: Keerati Kusolkamabot

ThaSH: Nanoparticles

Abstract: Gold nanoparticles stabilized by thermoresponsive polymer, poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM-AuNPs), were prepared by surface grafting of thiol-terminated PNIPAM (having two targeted molecular weight 6 and 8 kDa) onto citrate-stabilized AuNPs. The color change of the PNIPAM-AuNPs solution from red to blue-purple without precipitation when the solution was heated to 40 ºC, above the lower critical solution temperature (LCST) of PNIPAM indicated the thermoresponsive property of the synthesized AuNPs. In this work, PNIPAM-AuNPs were used to detect proteins by chemical nose approach based on fluorescence quenching of fluorophore by AuNPs. In the detection, upon an addition of protein analyte, quenched fluorophore absorbed on the AuNPs surface can be attracted by protein and released from the AuNPs surface resulting in the recovery of fluorescence signal of the fluorophore. An array-based sensing platform for detection of six proteins can be developed from the PNIPAM-AuNPs having different molecular weight and conformation in combination with a G0 dendritic phenylene-ethynylene fluorophore having positively charged N(CH3)3+ groups. From Linear Discriminant Analysis (LDA), it was found that 100% accuracy of protein classification can be achived by using only two types of PNIPAM-AuNPs.

Abstract: เตรียมอนุภาคระดับนาโนเมตรของทองคำที่ถูกทำให้เสถียรด้วยพอลิเมอร์ที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิโดยการตรึงพอลิ(เอ็น-ไอโซโพรพิลแอคริลาไมด์) ที่มีหมู่ปลายเป็นไทออล (สองน้ำหนักโมเลกุล คือ 6 และ 8 กิโลดาลตัน) บนอนุภาคระดับนาโนเมตรของทองคำที่ทำให้เสถียรด้วยซิเตรท การเปลี่ยนสีของสารละลายอนุภาคระดับนาโนเมตรของทองคำที่ทำให้เสถียรด้วยพอลิ(เอ็น-ไอโซโพรพิลแอคริลาไมด์) จากสีแดงเป็นสีม่วงอมสีน้ำเงิน โดยปราศจากการตกตะกอนเมื่อให้ความร้อนถึง 40 องศาเซลเซียส ซึ่งมีค่าสูงกว่าอุณหภูมิการละลายวิกฤติตอนล่างของ พอลิ(เอ็น-ไอโซโพรพิลแอคริลาไมด์) แสดงถึงสมบัติการตอบสนองต่ออุณหภูมิของอนุภาคระดับนาโนเมตรของทองคำที่สังเคราะห์ขึ้น ในงานวิจัยนี้นำอนุภาคระดับนาโนเมตรของทองคำที่ทำถูกให้เสถียรด้วยพอลิ(เอ็น-ไอโซโพรพิลแอคริลาไมด์) มาใช้ตรวจหาโปรตีนโดยใช้รูปแบบการเปลี่ยนแปลงสัญญาณที่แตกต่างกันและอาศัยการระงับสัญญาณฟลูออเรสเซนส์ของฟลูออโรฟอร์ด้วยอนุภาคระดับนาโนเมตรของทองคำ ในการตรวจวัดเมื่อเติมโปรตีนที่ต้องการตรวจวิเคราะห์ลงไป ฟลูออโรฟอร์ที่ถูกระงับสัญญาณฟลูอเรสเซนส์โดยอนุภาคระดับนาโนเมตรของทองคำจะจับกับโปรตีนและหลุดจากพื้นผิวของอนุภาคระดับนาโนเมตรของทองคำ ส่งผลให้ฟลูออโรฟอร์สามารถกลับมาให้สัญญาณฟลูออเรสเซนส์ได้อีกครั้งหนึ่ง ทั้งนี้สามารถพัฒนาการตรวจหาโปรตีนทั้งหกชนิดในรูปแบบแอเรย์ได้จากอนุภาคระดับนาโนเมตรของทองคำที่ทำให้เสถียรด้วยพอลิ(เอ็น-ไอโซโพรพิลแอคริลาไมด์) ที่มีน้ำหนักโมเลกุลและคอนฟอร์เมชันต่างกัน ร่วมกับการใช้ฟลูออโรฟอร์ชนิดจีศูนย์เด็นดริทิกเฟนิลีนเอทินิลีนที่มีประจุบวกของหมู่ไทรเมทิลแอมโมเนียม จากการวิเคราะห์ทางสถิติด้วยทฤษฎีวิเคราะห์การแยกแยะเชิงเส้นพบว่าสามารถจำแนกชนิดของโปรตีนด้วยความแม่นยำสูงถึงหนึ่งร้อยเปอร์เซ็นต์โดยใช้อนุภาคระดับนาโนเมตรของทองคำที่ทำถูกให้เสถียรด้วยพอลิ(เอ็น-ไอโซโพรพิลแอคริลาไมด์) เพียงสองชนิด

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Voravee p. Hoven

Role: advisor

Created: 2011

Modified: 2020-09-09

Issued: 2020-06-23

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/51827

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Petrochemistry and Polymer Science

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	keerati_ku.pdf	2.19 MB

ใช้เวลา

0.023088 วินาที