Dramatic SERS signal enhancement on TSH LFA strips using sequential flow controls of two different types of nano-colloidal solution
저자
발행사항
서울 : 중앙대학교 대학원, 2021
학위논문사항
학위논문(석사)-- 중앙대학교 대학원 : 화학과 분석화학전공 2021. 2
발행연도
2021
작성언어
영어
주제어
발행국(도시)
서울
기타서명
서로 다른 크기의 나노 콜로이드 용액의 순차적 흐름 제어를 위한 LFA 스트립과 효과적인 표면증강라만 신호 증폭을 통한 갑상선 자극 호르몬(TSH) 고감도 진단
형태사항
v, 37장 : 삽화(주로천연색) ; 26 cm
일반주기명
중앙대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다
지도교수: 주재범
참고문헌수록
UCI식별코드
I804:11052-000000233264
DOI식별코드
소장기관
A thyroid-stimulating hormone (TSH) concentration from 0.5 to 5.0 μIU/mL is regarded as a normal range for clinical diagnostics. Although a commercially available lateral flow assay (LFA) strip for hypothyroidism (> 5.0 μIU/mL) has been reported, no LFA strip for hyperthyroidism (<0.5 μIU/mL) has been developed due to difficulties in the detection of extremely low TSH concentration. Here we report the development of a surface-enhanced Raman scattering (SERS)-based dual- flow lateral flow assay (LFA) strip for the highly sensitive detection of TSH in clinical fluids. The dual-flow LFA strip was able to detect a low concentration of TSH down to 0.15 μIU/mL for accurate diagnosis of hyperthyroidism. In this work, 25 nm Raman reporter-labeled gold nanoparticles (AuNPs) were introduced into the first inlet, where the particles reached the LFA strip quickly, and then 45 nm AuNPs were additionally introduced into the second inlet through a long pathway to LFA strip to further enhance SERS signal by additional formation of hot spots between 25 nm and 45 nm AuNPs. This sequential SERS-based dual-flow device has been successfully utilized for the highly sensitive detection of TSH biomarker level in clinical fluids.
더보기TSH의 0.5~5.0 μIU/mL의 농도는 임상 진단을 위한 정상 범위로 간주된다. 갑상선 기능 저하증 (>5.0 μIU/mL)을 위한 시판 측면흐름분석 (LFA) 스트립이 있지만, 극도로 낮은 갑상선 자극 호르몬 (TSH) 농도의 검출이 기술적으로 어렵기 때문에 현재 갑상선 기능 항진증 (<0.5 μIU/mL)에 대한 측면흐름분석 스트립이 개발되지 않았다. 이중 흐름 표면증강라만산란 (SERS) 기반 측면흐름분석 스트립은 낮은 농도의 갑상선 자극 호르몬을 감지할 수 있어 갑상선 기능 항진증을 정확하게 진단할 수 있다. 우리는 임상 유체에서 갑상선 자극 호르몬의 고감도 검출을 위한 표면증강라만산란 기반 이중 흐름 측면흐름분석 스트립의 개발을 보고한다. 슬라이딩 상단 패널이 하단 패널 옆으로 미끄러지면 두 유체가 서로 다른 경로를 따라 흐르기 시작한다. 입구 #1의 유체는 빠르게 측면흐름분석 스트립에 도달하지만 입구 #2의 유체는 측면흐름분석 스트립으로의 긴 경로로 인해 잠시 후 스트립에 도달한다. 이 작업에서는 25nm 라만 리포터 표지 금 나노 입자 가 입구 #1에 도입된 다음 45nm 금 나노 입자가 입구 #2에 추가로 도입되어 이중 흐름 측면 분석 채널에서 25nm와 45nm 금 나노 입자 사이의 핫스팟을 추가로 형성하여 SERS 신호를 더욱 향상시킨다. 이 순차적 표면증강라만산란 기반 이중 흐름 장치는 임상 유체에서 갑상선 자극 호르몬 바이오 마커의 높은 민감도 수준까지 성공적으로 활용되었다.
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