A highly sensitive SERS platform based on small-sized Ag/GQDs nanozyme for intracellular analysis

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作者
Jing Jin,Wei Song,Jiaqi Wang,Linjia Li,Yu Tian,Shoujun Zhu,Yuping Zhang,Shuping Xu,Bai Yang,Bing Zhao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:430: 132687-132687 被引量:46
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.132687
摘要

The small-sized plasmonic nanoparticles are easily internalized by cells and organelles, but usually possess poor surface-enhanced Raman scattering (SERS) activity, restricting their promising applications for intracellular SERS analysis. To break the current bottleneck of intracellular SERS application, herein, a uniform and small-sized (ca. 10 nm) core–shell Ag/oxidized graphene quantum dots (o-GQDs) nanohybrids have been prepared. The Ag/o-GQDs inherit unique features with parallel-interlaced stacking of o-GQDs as capping agent, possess the increasing and broadening plasmon adsorption and display a unique edge state charge transfer (CT) resonance in the long-wavelength region of visible light, enabling the enhanced electromagnetic (EM) and CT effect for superior SERS sensitivity at lower energy. Further, the Ag/o-GQDs demonstrate excellent biocompatibility and highly efficient nanozymatically catalytic activity, which are first put forward to integrate efficient SERS with Ag/o-GQDs nanozyme to catalyze peroxidase-like reaction for accurate sensing of the intracellular H2O2 at the subcellular level. Moreover, the Ag/o-GQDs nanozyme-catalyzed reactive oxygen species (ROS) generation and the cancer cell multisubcellular-targeting capability provide a promising strategy for the synergistically catalytic therapy specifically toward tumors. This study illustrates a significant route to design an efficient small-sized noble metal/carbon nanozymatic SERS substrate, and demonstrates an exciting potential for ultrasensitive SERS bioanalysis at the subcellular level.
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