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Aggregation-Induced Emission of Au/Ag Alloy Nanoclusters for Fluorescence Detection of Inorganic Pyrophosphate and Pyrophosphatase Activity
Frontiers in Bioengineering and Biotechnology ( IF 5.7 ) Pub Date : 2021-01-15 , DOI: 10.3389/fbioe.2020.628181
Zhongli Lei , Jie Zhou , Miao Liang , Yan Xiao , Zhihong Liu

The development of sensitive and accurate detection of inorganic pyrophosphate (PPi) and pyrophosphatase activity (PPase) is important as they play vital roles in biological systems. However, it is still not satisfactory for most of the analytical methods for PPi and PPase because of their Cu2+-dependence and poor accuracy. Although the metal ion triggered aggregation-induced emission (AIE) of metal nanoclusters (NCs) offers a new approach to design a Cu2+-free strategy for the accurate determination of PPi and PPase recently, current methods are all focused on utilizing pure metal NCs. Alloy NCs incorporating the advantages of diverse metal usually can achieve improved behaviors in the application, such as enhanced sensitivity and stability. In this work, glutathione stabilized alloy Au/Ag NCs were synthesized via a simple method and used for the fluorescence detection of PPi and PPase based on a Zn2+-regulated AIE strategy. The controlled release of Zn2+ by PPi and PPase could regulate the AIE of Au/Ag NCs and be employed to response PPi concentration and PPase activity. This method processes simple procedure, high sensitivity and stability, and low toxicity. In addition, we also studied the AIE behaviors of this Au/Ag NCs and offer some fundamental understanding of the AIE properties of water-soluble alloy NCs. This study not only provides a straightforward and new approach for PPi and PPase determination but a basis for further study on the AIE properties of alloy NCs and their application.

中文翻译:

Au/Ag 合金纳米团簇的聚集诱导发射用于无机焦磷酸盐和焦磷酸酶活性的荧光检测

开发灵敏、准确地检测无机焦磷酸盐 (PPi) 和焦磷酸酶活性 (PPase) 很重要,因为它们在生物系统中起着至关重要的作用。然而,大多数 PPi 和 PPase 的分析方法仍然不能令人满意,因为它们依赖于 Cu2+ 且准确性较差。尽管最近金属纳米簇 (NCs) 的金属离子触发聚集诱导发射 (AIE) 提供了一种新方法来设计无 Cu2+ 策略以准确测定 PPi 和 PPase,但目前的方法都集中在利用纯金属 NCs。结合多种金属优点的合金 NC 通常可以在应用中实现改进的行为,例如增强的灵敏度和稳定性。在这项工作中,通过简单的方法合成了谷胱甘肽稳定的合金 Au/Ag NCs,并用于基于 Zn2+ 调节的 AIE 策略的 PPi 和 PPase 的荧光检测。PPi 和 PPase 控制释放 Zn2+ 可以调节 Au/Ag NCs 的 AIE,并用于响应 PPi 浓度和 PPase 活性。该方法工艺简单,灵敏度高,稳定性好,毒性低。此外,我们还研究了这种 Au/Ag NCs 的 AIE 行为,并对水溶性合金 NCs 的 AIE 特性提供了一些基本的了解。该研究不仅为 PPi 和 PPase 的测定提供了一种直接而新颖的方法,而且为进一步研究合金 NCs 的 AIE 性能及其应用奠定了基础。PPi 和 PPase 控制释放 Zn2+ 可以调节 Au/Ag NCs 的 AIE,并用于响应 PPi 浓度和 PPase 活性。该方法工艺简单,灵敏度高,稳定性好,毒性低。此外,我们还研究了这种 Au/Ag NCs 的 AIE 行为,并对水溶性合金 NCs 的 AIE 特性提供了一些基本的了解。该研究不仅为 PPi 和 PPase 的测定提供了一种直接而新颖的方法,而且为进一步研究合金 NCs 的 AIE 性能及其应用奠定了基础。PPi 和 PPase 控制释放 Zn2+ 可以调节 Au/Ag NCs 的 AIE,并用于响应 PPi 浓度和 PPase 活性。该方法工艺简单,灵敏度高,稳定性好,毒性低。此外,我们还研究了这种 Au/Ag NCs 的 AIE 行为,并对水溶性合金 NCs 的 AIE 特性提供了一些基本的了解。该研究不仅为 PPi 和 PPase 的测定提供了一种直接而新的方法,而且为进一步研究合金 NCs 的 AIE 性能及其应用奠定了基础。我们还研究了这种 Au/Ag NCs 的 AIE 行为,并对水溶性合金 NCs 的 AIE 特性提供了一些基本的了解。该研究不仅为 PPi 和 PPase 的测定提供了一种直接而新颖的方法,而且为进一步研究合金 NCs 的 AIE 性能及其应用奠定了基础。我们还研究了这种 Au/Ag NCs 的 AIE 行为,并对水溶性合金 NCs 的 AIE 特性提供了一些基本的了解。该研究不仅为 PPi 和 PPase 的测定提供了一种直接而新颖的方法,而且为进一步研究合金 NCs 的 AIE 性能及其应用奠定了基础。
更新日期:2021-01-15
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