Cysteamine (CA) is a cystine depleting agent used in the treatment of cystinosis and many other diseases. However, high dose of CA can be toxic and thus point-of-care-test devices measuring blood CA level can be highly beneficial. Here, we report a highly sensitive, straightforward, and quantitative assay for the colorimetric and spectroscopic determination of CA concentration using plasmonic nanoparticles. The principle is based on the chemical etching-induced exchange of the surface ligands of plasmonic gold nanoparticles (AuNPs) upon the addition of CA. Moreover, destabilized particles can aggregate to generate the plasmonic couplings that trigger the redshift in the ultraviolet–visible (UV–vis) spectrum (the absorption band shifted from 526 to 732 nm) and the solution color change (wine-red to blackish-blue). This plasmonic AuNP sensor displays a clear red-to-blue colorimetric transition in the presence of CA among various biothiols with high specificity and sensitivity within a short time (<15 s). Furthermore, a lab-on-a-disc platform was applied to the analysis of blood samples donated by healthy volunteers spiked with known amounts of the CA standard solution. This fully automated lab-on-a-disc platform approach for naked eye detecting the CA concentration in human blood samples (20 μL) is highly simple and time-efficient (<6 min), and it would be potentially useful for the careful selection of CA doses in the hospital industry.

半胱胺 (CA) 是一种胱氨酸消耗剂，用于治疗胱氨酸病和许多其他疾病。然而，高剂量的 CA 可能是有毒的，因此测量血液 CA 水平的即时检测设备可能非常有益。在这里，我们报告了一种使用等离子体纳米粒子的比色和光谱测定 CA 浓度的高度灵敏、直接和定量的方法。该原理基于添加 CA 后等离子体金纳米粒子 (AuNPs) 表面配体的化学蚀刻诱导交换。此外，不稳定的粒子可以聚集以产生等离子体耦合，触发紫外-可见 (UV-vis) 光谱中的红移（吸收带从 526 到 732 nm）和溶液颜色变化（酒红色到黑蓝色） ）。这种等离子体 AuNP 传感器在 CA 存在下在各种生物硫醇之间显示出清晰的红到蓝比色转变，在短时间内（<15 秒）具有高特异性和灵敏度。此外，一个光盘实验室平台被应用于分析健康志愿者捐赠的血液样本，其中加入了已知量的 CA 标准溶液。这种用于肉眼检测人体血液样本 (20 μL) 中 CA 浓度的全自动光盘实验室平台方法非常简单且省时（<6 分钟），对于仔细选择可能有用医院行业中的 CA 剂量。一个光盘实验室平台被应用于分析由健康志愿者捐赠的血液样本，其中加入了已知量的 CA 标准溶液。这种用于肉眼检测人体血液样本 (20 μL) 中 CA 浓度的全自动光盘实验室平台方法非常简单且省时（<6 分钟），对于仔细选择可能有用医院行业中的 CA 剂量。一个光盘实验室平台被应用于分析由健康志愿者捐赠的血液样本，其中加入了已知量的 CA 标准溶液。这种用于肉眼检测人体血液样本 (20 μL) 中 CA 浓度的全自动光盘实验室平台方法非常简单且省时（<6 分钟），对于仔细选择可能有用医院行业中的 CA 剂量。