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Determination of total iron‐binding capacity of transferrin using metal organic framework‐based surface‐enhanced Raman scattering spectroscopy
Journal of Raman Spectroscopy ( IF 2.4 ) Pub Date : 2020-09-29 , DOI: 10.1002/jrs.6002 Anupam Das 1 , Namhyun Choi 1 , Joung‐Il Moon 1 , Jaebum Choo 1
Journal of Raman Spectroscopy ( IF 2.4 ) Pub Date : 2020-09-29 , DOI: 10.1002/jrs.6002 Anupam Das 1 , Namhyun Choi 1 , Joung‐Il Moon 1 , Jaebum Choo 1
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We report the rapid and sensitive determination of the total iron‐binding capacity of transferrin (Tf) in human serum using surface‐enhanced Raman scattering (SERS) spectroscopy. Herein, metal organic framework (MOF)–gold nanoparticle (AuNP) complexes were used as the SERS substrate. The highly porous MOF preconcentrates the reporter molecules and accelerates the approach of the reporter molecules to the vicinity of the AuNPs on the surface of the MOF. As a result, a significant number of reporter molecules are trapped close to SERS‐active “hot spots,” and their Raman signals are greatly enhanced. Additionally, Tf acts as an anchor to form a three‐dimensional assembly of MOF–AuNP units via specific binding to the Fe(III) ions of adjacent MOF units when MOF–AuNP complexes are added to human serum. This leads to further enhancement of the Raman signals of Raman reporter molecules with increasing Tf concentration. Quantitative estimation of Tf is possible by monitoring the variations in the intensity of the Raman signal of Raman reporter molecules adsorbed on MOF–AuNP complexes as a function of the Tf concentration. In this work, SERS‐based analysis using the MOF–AuNP complexes was performed to determine the concentration of Tf in the human serum for diagnosing iron deficiency. The limit of detection of Tf was determined to be 0.51 μM in spiked human serum. This SERS‐based analysis of Tf using MOF–AuNPs provides new insight for the rapid and sensitive diagnosis of iron deficiency in human serum.
中文翻译：
基于金属有机骨架的表面增强拉曼散射光谱法测定转铁蛋白的总铁结合能力
我们报告了使用表面增强拉曼散射（SERS）光谱法快速灵敏地测定人血清中转铁蛋白（Tf）的总铁结合能力的方法。本文中，金属有机骨架（MOF）-金纳米颗粒（AuNP）络合物用作SERS底物。高度多孔的MOF预浓缩了报告分子，并加速了报告分子向MOF表面AuNPs附近的接近。结果，大量的报告分子被困在SERS活性“热点”附近，其拉曼信号大大增强。此外，当将MOF–AuNP复合物添加到人血清中时，Tf通过与相邻MOF单元的Fe（III）离子的特异性结合，可作为锚固剂形成MOF–AuNP单元的三维组装。随着Tf浓度的增加，这导致拉曼报告分子的拉曼信号的进一步增强。通过监测MOF–AuNP复合物上吸附的拉曼报告分子的拉曼信号强度随Tf浓度的变化，可以对Tf进行定量估计。在这项工作中，使用MOF–AuNP复合物进行了基于SERS的分析，以确定人血清中Tf的浓度，以诊断铁缺乏症。在加标的人血清中，Tf的检出限确定为0.51μM。使用MOF–AuNPs进行的基于SERS的Tf分析为快速，灵敏地诊断人血清铁缺乏症提供了新的见解。通过监测MOF–AuNP复合物上吸附的拉曼报告分子的拉曼信号强度随Tf浓度的变化，可以对Tf进行定量估计。在这项工作中，使用MOF–AuNP复合物进行了基于SERS的分析，以确定人血清中Tf的浓度，以诊断铁缺乏症。在加标的人血清中，Tf的检出限确定为0.51μM。基于MOS–AuNP的基于SERS的Tf分析为快速，灵敏地诊断人血清铁缺乏症提供了新的见解。通过监测MOF–AuNP复合物上吸附的拉曼报告分子的拉曼信号强度随Tf浓度的变化，可以对Tf进行定量估计。在这项工作中，使用MOF–AuNP复合物进行了基于SERS的分析，以确定人血清中Tf的浓度，以诊断铁缺乏症。在加标的人血清中，Tf的检出限确定为0.51μM。基于MOS–AuNP的基于SERS的Tf分析为快速，灵敏地诊断人血清铁缺乏症提供了新的见解。使用MOF–AuNP复合物进行基于SERS的分析，以确定人血清中Tf的浓度，以诊断铁缺乏症。在加标的人血清中，Tf的检出限确定为0.51μM。基于MOS–AuNP的基于SERS的Tf分析为快速，灵敏地诊断人血清铁缺乏症提供了新的见解。使用MOF–AuNP复合物进行基于SERS的分析，以确定人血清中Tf的浓度，以诊断铁缺乏症。在加标的人血清中，Tf的检出限确定为0.51μM。基于MOS–AuNP的基于SERS的Tf分析为快速，灵敏地诊断人血清铁缺乏症提供了新的见解。
更新日期：2020-09-29
中文翻译：
基于金属有机骨架的表面增强拉曼散射光谱法测定转铁蛋白的总铁结合能力
我们报告了使用表面增强拉曼散射（SERS）光谱法快速灵敏地测定人血清中转铁蛋白（Tf）的总铁结合能力的方法。本文中，金属有机骨架（MOF）-金纳米颗粒（AuNP）络合物用作SERS底物。高度多孔的MOF预浓缩了报告分子，并加速了报告分子向MOF表面AuNPs附近的接近。结果，大量的报告分子被困在SERS活性“热点”附近，其拉曼信号大大增强。此外，当将MOF–AuNP复合物添加到人血清中时，Tf通过与相邻MOF单元的Fe（III）离子的特异性结合，可作为锚固剂形成MOF–AuNP单元的三维组装。随着Tf浓度的增加，这导致拉曼报告分子的拉曼信号的进一步增强。通过监测MOF–AuNP复合物上吸附的拉曼报告分子的拉曼信号强度随Tf浓度的变化，可以对Tf进行定量估计。在这项工作中，使用MOF–AuNP复合物进行了基于SERS的分析，以确定人血清中Tf的浓度，以诊断铁缺乏症。在加标的人血清中，Tf的检出限确定为0.51μM。使用MOF–AuNPs进行的基于SERS的Tf分析为快速，灵敏地诊断人血清铁缺乏症提供了新的见解。通过监测MOF–AuNP复合物上吸附的拉曼报告分子的拉曼信号强度随Tf浓度的变化，可以对Tf进行定量估计。在这项工作中，使用MOF–AuNP复合物进行了基于SERS的分析，以确定人血清中Tf的浓度，以诊断铁缺乏症。在加标的人血清中，Tf的检出限确定为0.51μM。基于MOS–AuNP的基于SERS的Tf分析为快速，灵敏地诊断人血清铁缺乏症提供了新的见解。通过监测MOF–AuNP复合物上吸附的拉曼报告分子的拉曼信号强度随Tf浓度的变化，可以对Tf进行定量估计。在这项工作中，使用MOF–AuNP复合物进行了基于SERS的分析，以确定人血清中Tf的浓度，以诊断铁缺乏症。在加标的人血清中，Tf的检出限确定为0.51μM。基于MOS–AuNP的基于SERS的Tf分析为快速，灵敏地诊断人血清铁缺乏症提供了新的见解。使用MOF–AuNP复合物进行基于SERS的分析，以确定人血清中Tf的浓度，以诊断铁缺乏症。在加标的人血清中，Tf的检出限确定为0.51μM。基于MOS–AuNP的基于SERS的Tf分析为快速，灵敏地诊断人血清铁缺乏症提供了新的见解。使用MOF–AuNP复合物进行基于SERS的分析，以确定人血清中Tf的浓度，以诊断铁缺乏症。在加标的人血清中，Tf的检出限确定为0.51μM。基于MOS–AuNP的基于SERS的Tf分析为快速，灵敏地诊断人血清铁缺乏症提供了新的见解。
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