Development of Gold Nanocluster Embedded Dual-enzyme Nanoparticles and their Applications in an Enzyme-based High-sensitive Glucose Electrochemical Sensor
저자
Myeong-Jun LEE ; Yeong-Joong KIM ; Jeong-Hyeop SHIN ; Byung-keun OH
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
English
주제어
자료형태
학술저널
수록면
457-457(1쪽)
제공처
Enzyme-based electrochemical biosensors have been used because of their sensitivity, rapidity, and highly target-specific reaction. However, because the enzymes have low conductivity and hinder the electron transfer on the surface of the electrode, it can decrease the sensitivity of electrochemical biosensors where many enzymes need to be immobilized. To overcome this problem, our group synthesizes gold nanocluster embedded dual-enzyme nanoparticles (AuNC-DENPs) composed of glucose oxidase gold nanocluster (GOx-AuNCs), and horseradish peroxide stabilized gold nanocluster (HRP-AuNCs). As the effect of AuNCs, these nanoparticles have a good conductivity compared to bare protein. In addition, the synthesized AuNC-DENPs enable the combination of a two-enzyme cascade reaction steps, in which the GOx-AuNCs component of the nanoparticle oxidazes glucose to generate H₂O₂, which then reacts with the adjacent HRP-AuNCs component on nanoparticle. Given the close proximity of the two enzyme components in a single nanoparticle, the AuNC-DENPs greatly reduces the diffusion and decomposition of H₂O₂ from cascade reaction and shows good catalytic reaction. In this study, AuNC-DENPs based glucose electrochemcial sensor exhibits high sensitivity which can detect very low concentration of glucose range from 5 to 320 nM. Also, by analyzing non-target materials and serums together with glucose, it can be confirmed that the sensor has a good selectivity about glucose.
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