AbstractA highly sensitive electrochemical sandwich immunoassay is described for determination of Escherichia coli O157:H7 (E. coli O157:H7). Silica coated magnetite nanoparticles (Fe3O4) were modified with primary antibody to capture E. coli O157:H7. Gold-platinum core/shell nanoparticles (Au@Pt NPs) with different Pt shell thicknesses were prepared via changing the molar ratio of H2PtCl6 to HAuCl4 in the precursor solution. The optimized Au@Pt NPs exhibit enhanced activity in the electrocatalytic reduction of hydrogen peroxide (H2O2). The Au@Pt NPs were modified with graphene that was functionalized with Neutral Red, and then used as an electrochemical label for secondary antibodies and horseradish peroxidase (HRP). The sandwich immunocomplexes were magnetically absorbed on a 4-channel screen printed carbon electrode. Due to the catalysis of the Au@Pt NPs and HRP, the signal is strongly amplified in the presence of H2O2 when using thionine as the electron mediator. Under optimal conditions, the immunoassay has a linear response in the 4.0 × 102 to 4.0 × 108 CFU·mL−1 concentration range, with a limit of detection of 91 CFU·mL−1 (at an S/N ratio of 3). Graphical abstractPreparation of Au@Pt core/shell nanoparticles with different Pt shell thickness (A), rGO-NR (B), rGO-NR-Au@Pt-Ab2-HRP (C) and the preparation and the detection process of the immunoassay (D). rGO: reduced graphene oxide, GO: graphene oxide, NR: Neutral Red, HRP: horseradish peroxidase, AuNPs: gold nanoparticles, Fe3O4@SiO2: Silica coated magnetite nanoparticles, 4-SPCE: 4-channel screen printed carbon electrode.

中文翻译：

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基于使用磁性纳米颗粒和石墨烯功能化的电催化活性 Au@Pt 核/壳纳米颗粒的大肠杆菌 O157:H7 电化学夹心免疫分析

摘要描述了一种用于测定大肠杆菌 O157:H7 (E.coli O157:H7) 的高灵敏度电化学夹心免疫测定法。二氧化硅包覆的磁铁矿纳米粒子 (Fe3O4) 用一抗修饰以捕获大肠杆菌 O157:H7。通过改变前体溶液中 H2PtCl6 与 HAuCl4 的摩尔比制备了具有不同 Pt 壳厚度的金铂核/壳纳米粒子 (Au@Pt NPs)。优化的 Au@Pt NPs 在过氧化氢 (H2O2) 的电催化还原中表现出增强的活性。Au@Pt NPs 用中性红功能化的石墨烯修饰，然后用作二抗和辣根过氧化物酶 (HRP) 的电化学标记。夹心免疫复合物被磁性吸附在 4 通道丝网印刷碳电极上。由于 Au@Pt NPs 和 HRP 的催化作用，当使用硫氨酸作为电子介体时，在 H2O2 存在下信号会被强烈放大。在最佳条件下，免疫测定在 4.0 × 102 至 4.0 × 108 CFU·mL-1 浓度范围内具有线性响应，检测限为 91 CFU·mL-1（信噪比为 3）。图解不同Pt壳厚度(A)、rGO-NR(B)、rGO-NR-Au@Pt-Ab2-HRP(C)的Au@Pt核/壳纳米粒子的制备及免疫测定的制备和检测过程（四）。rGO：还原氧化石墨烯，GO：氧化石墨烯，NR：中性红，HRP：辣根过氧化物酶，AuNP：金纳米颗粒，Fe3O4@SiO2：二氧化硅涂层磁铁矿纳米颗粒，4-SPCE：4 通道丝网印刷碳电极。当使用硫氨酸作为电子介体时，在 H2O2 存在的情况下，信号会被强烈放大。在最佳条件下，免疫测定在 4.0 × 102 至 4.0 × 108 CFU·mL-1 浓度范围内具有线性响应，检测限为 91 CFU·mL-1（信噪比为 3）。图解不同Pt壳厚度(A)、rGO-NR(B)、rGO-NR-Au@Pt-Ab2-HRP(C)的Au@Pt核/壳纳米粒子的制备及免疫测定的制备和检测过程（四）。rGO：还原氧化石墨烯，GO：氧化石墨烯，NR：中性红，HRP：辣根过氧化物酶，AuNP：金纳米颗粒，Fe3O4@SiO2：二氧化硅涂层磁铁矿纳米颗粒，4-SPCE：4 通道丝网印刷碳电极。当使用硫氨酸作为电子介体时，在 H2O2 存在的情况下，信号会被强烈放大。在最佳条件下，免疫测定在 4.0 × 102 至 4.0 × 108 CFU·mL-1 浓度范围内具有线性响应，检测限为 91 CFU·mL-1（信噪比为 3）。图解不同Pt壳厚度(A)、rGO-NR(B)、rGO-NR-Au@Pt-Ab2-HRP(C)的Au@Pt核/壳纳米粒子的制备及免疫测定的制备和检测过程（四）。rGO：还原氧化石墨烯，GO：氧化石墨烯，NR：中性红，HRP：辣根过氧化物酶，AuNP：金纳米颗粒，Fe3O4@SiO2：二氧化硅涂层磁铁矿纳米颗粒，4-SPCE：4 通道丝网印刷碳电极。0 × 108 CFU·mL-1 浓度范围，检测限为 91 CFU·mL-1（信噪比为 3）。图解不同Pt壳厚度(A)、rGO-NR(B)、rGO-NR-Au@Pt-Ab2-HRP(C)的Au@Pt核/壳纳米粒子的制备及免疫测定的制备和检测过程（四）。rGO：还原氧化石墨烯，GO：氧化石墨烯，NR：中性红，HRP：辣根过氧化物酶，AuNP：金纳米颗粒，Fe3O4@SiO2：二氧化硅涂层磁铁矿纳米颗粒，4-SPCE：4 通道丝网印刷碳电极。0 × 108 CFU·mL-1 浓度范围，检测限为 91 CFU·mL-1（信噪比为 3）。图解不同Pt壳厚度(A)、rGO-NR(B)、rGO-NR-Au@Pt-Ab2-HRP(C)的Au@Pt核/壳纳米粒子的制备及免疫测定的制备和检测过程（四）。rGO：还原氧化石墨烯，GO：氧化石墨烯，NR：中性红，HRP：辣根过氧化物酶，AuNP：金纳米颗粒，Fe3O4@SiO2：二氧化硅涂层磁铁矿纳米颗粒，4-SPCE：4 通道丝网印刷碳电极。