Surface Plasmon Resonance Enhanced Real-Time Photoelectrochemical Protein Sensing by Gold Nanoparticle-Decorated TiO2 Nanowires

表面等离子共振 光电流 化学 纳米线 纳米材料 纳米颗粒 胶体金 纳米技术 表面改性 表面等离子体子 分子结合 等离子体子 光电子学 材料科学 分子 物理化学 有机化学
作者
Peimei Da,Wenjie Li,Xuan Lin,Yongcheng Wang,Jing Tang,Gengfeng Zheng
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:86 (13): 6633-6639 被引量:89
标识
DOI:10.1021/ac501406x
摘要

Recently developed photoelectrochemical (PEC) sensing systems represent a unique potential detection method for real-time analysis of chemical/biological molecules, while the low absorption of TiO2 nanomaterials in the visible wavelength region and the slow surface charge transfer efficiency limit the ultimate sensitivity. Here we develop a gold nanoparticle-decorated TiO2 nanowire sensor for PEC detection of protein binding. The direct attachment of Au nanoparticles to TiO2 nanowires offers strong surface plasmon resonance for electrochemical field effect amplification, yielding a ∼100% increase of photocurrent density. In addition, the surface functionalization of gold nanoparticles allows for direct capturing of target proteins near the Au/TiO2 interface and thus substantially enhances the capability of attenuation of energy coupling between Au and TiO2, leading to much-improved sensor performance. As a proof of concept, cholera toxin subunit B has been robustly detected by the TiO2–Au nanowire sensor functionalized with ganglioside GM1, with a high sensitivity of 0.167 nM and excellent selectivity. Furthermore, the real-time feature of photoelectrochemical sensing enables direct measurement of binding kinetics between cholera toxin subunit B and GM1, yielding association and disassociation rate constants and an equilibrium constant Kd of 4.17 nM. This surface plasmon resonance-enhanced real-time, photoelectrochemical sensing design may lead to exciting biodetection capabilities with high sensitivity and real-time kinetic studies.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
阿烨完成签到,获得积分10
1秒前
明理慕灵应助zzy采纳,获得10
2秒前
熊猫海发布了新的文献求助10
2秒前
Joseph_sss完成签到 ,获得积分10
3秒前
roro熊发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
光之霓裳完成签到 ,获得积分10
4秒前
彭于晏应助Azhe采纳,获得10
5秒前
5秒前
Zp发布了新的文献求助10
5秒前
Annie发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI6应助zedzed采纳,获得10
6秒前
华仔应助幸福台灯采纳,获得10
7秒前
俭朴舞仙完成签到,获得积分10
8秒前
慕容雅柏发布了新的文献求助10
11秒前
小恐龙飞飞完成签到 ,获得积分10
11秒前
熊猫海完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
14秒前
15秒前
深情安青应助sky采纳,获得10
16秒前
牙ya完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
刘威琦完成签到,获得积分10
17秒前
Azhe发布了新的文献求助10
17秒前
田様应助明理慕灵采纳,获得10
18秒前
壮观梦易发布了新的文献求助10
19秒前
星辰大海应助nature通行证采纳,获得10
20秒前
归尘发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
小小K发布了新的文献求助10
23秒前
Zp发布了新的文献求助10
23秒前
大个应助roro熊采纳,获得10
23秒前
幸福台灯发布了新的文献求助10
24秒前
李狗蛋完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
情怀应助zzy采纳,获得10
25秒前
sky发布了新的文献求助10
25秒前
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 600
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5565622
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4650680
关于积分的说明 14692351
捐赠科研通 4592670
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2519689
邀请新用户注册赠送积分活动 1492102
关于科研通互助平台的介绍 1463281