zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1667Research ArticleСПЕКТРОСКОПИЯ НАНОСТРУКТУРSPECTROSCOPY OF NANOSTRUCTUREГибридные структуры на основе полиэлектролитов и наночастиц серебра для чувствительного флуоресцентного твердофазного иммуноанализаHybrid Structures Based on Silver Nanoparticles and Polyelectrolytes for Sensitive Fluorescent Solid-Phase ImmunoassayКулаковичО. С.KulakovichO. S.

Минск

Minsk

o.kulakovich@ifanbel.bas-net.byРоманенкоА. А.RamanenkaA. A.

Минск

Minsk

КоктышИ. В.KoktyshI. V.

Минск

Minsk

МельниковаЯ. И.MelnikovaYa. I.

Минск

Minsk

СтепуроВ. И.StsiapuraV. I.

химический факультет

Минск; Польша; Варшава

Minsk; Poland; Warsaw 

ГапоненкоС. В.GaponenkoS. V.

Минск

Minsk

МаскевичС. А.MaskevichS. A.

Минск

Chemistry Department

Minsk

Институт физики НАН БеларусиB. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of BelarusБелорусский государственный университет, МГЭИ им. А. Д. Сахарова БГУInternational Sakharov Environmental Institute of Belarusian State UniversityБелорусский государственный университет, МГЭИ им. А. Д. Сахарова БГУ; Варшавский университетInternational Sakharov Environmental Institute of Belarusian State UniversityБелорусский государственный университет, МГЭИ им. А. Д. Сахарова БГУInternational Sakharov Environmental Institute of Belarusian State University; University of Warsaw202422102024915691698Copyright © Кулакович О.С., Романенко А.А., Коктыш И.В., Мельникова Я.И., Степуро В.И., Гапоненко С.В., Маскевич С.А., 20242024Кулакович О.С., Романенко А.А., Коктыш И.В., Мельникова Я.И., Степуро В.И., Гапоненко С.В., Маскевич С.А.Kulakovich O.S., Ramanenka A.A., Koktysh I.V., Melnikova Y.I., Stsiapura V.I., Gaponenko S.V., Maskevich S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1667

   Исследовано влияние модификации поверхности полистирольных планшетов для иммунохимического анализа наночастицами серебра и полиэлектролитами на рост флуоресцентного сигнала меченных флуоресцентными метками адсорбированных антител IgG-ФИТЦ, IgG-AF488 и IgG-AF647. Полученная твердая фаза характеризуется повышенной на 30—50 % сорбционной емкостью по сравнению с полистиролом класса high-binding (Greiner, Австрия) и способностью усиливать флуоресцентный сигнал меток за счет плазмонного эффекта, что в совокупности обеспечивает рост интенсивности флуоресценции в 3—15 раз в зависимости от состояния поверхности планшета, природы полиэлектролита, оптических и физико-химических свойств меченых антител.

   The effect of modification of the surface of polystyrene plates for immunoassay with silver nanoparticles and polyelectrolytes on the fluorescent signal of adsorbed antibodies with fluorescent labels IgG-FITC, IgG-AF488 and IgG-AF647 was studied. The resulting solid phase is characterized by an increased sorption capacity by 30–50 % compared to high-binding polystyrene (Greiner, Austria) and the ability to enhance the fluorescent signal of labels due to the plasmonic effect, which together ensures an increase in fluorescence intensity by 3–15 times, depending on the type of the plate surface, the nature of the polyelectrolyte, the optical and physicochemical properties of the labeled antibodies.

плазмон-усиленная флуоресценциянаночастица серебраполиэлектролиттвердофазный иммуноанализизотиоцианат флуоресцеинаplasmon-enhanced fluorescencesilver nanoparticlepolyelectrolytesolid-phase immunoassayfluorescein isothiocyanateРабота выполнена при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (проект № Ф22ТУРЦ-007). Сравнительная оценка сорбционной емкости твердофазных структур выполнена И. В. Коктыш и Я. И. Мельниковой в рамках ГПНИ “Фотоника и электроника для инноваций”, подпрограммы “Фотоника и ее применения” (№ гос. регистрации 20211862)The work was carried out with the financial support of the Belarusian Republican Foundation for Basic Research (project No. F22TURC-007). A comparative assessment of the sorption capacity of solid-phase structures was performed by I. V. Koktysh and Ya. I. Melnikova within the framework of the State Research Institute “Photonics and Electronics for Innovation”, the subprogram “Photonics and its applications" (state registration No. 20211862)ReferencesR. Nooney, A. Clifford, X. LeGuevel, O. Stranik, C. McDonagh, B. D. MacCraith. Anal. Bioanal. Chem., 396, N 3 (2010) 1127—1134R. Nooney, A. Clifford, X. LeGuevel, O. Stranik, C. McDonagh, B. D. MacCraith. Anal. Bioanal. Chem., 396, N 3 (2010) 1127—1134О. С. Кулакович, С. В. Гапоненко, Д. В. Гузатов. Журн. прикл. спектр., 90, № 3 (2023) 447—455O. S. Kulakovich, S. V. Gaponenko, D. V. Guzatov. J. Appl. Spectr., 90, N 3 (2023) 967—975S. V. Gaponenko. Introduction to Nanophotonics, Cambridge, Cambridge University Press (2010) 436—454S. V. Gaponenko. Introduction to Nanophotonics, Cambridge, Cambridge University Press (2010) 436—454И. В. Коктыш, Я. И. Мельникова, О. С. Кулакович, А. А. Романенко, С. В. Ващенко, А. О. Муравицкая, С. В. Гапоненко, С. А. Маскевич. Журн. прикл. спектр., 87, № 5 (2020) 796—803I. V. Koktysh, Ya. I. Melnikova, O. S. Kulakovich, A. A. Ramanenka, S. V. Vaschenko, A. O. Muravitskaya, S. V. Gaponenko, S. A. Maskevich. J. Appl. Spectr., 87, N 5 (2020) 870—876А. А. Романенко, С. В. Ващенко, В. В. Станкевич, А. Я. Луневич, Ю. Ф. Глухов, С. В. Гапоненко. Журн. прикл. спектр., 81, № 2 (2014) 228—232A. A. Ramanenka, S. V. Vaschenko, V. V. Stankevich, A. Ya. Lunevich, Yu. F. Glukhov, S. V. Gaponenko. J. Appl. Spectr., 81, N 2 (2014) 222—225O. Kulakovich, A. Scherbovich, I. Koktysh, Y. Melnikova, A. Ramanenka, S. Gaponenko, S. Maskevich. Z. Phys. Chem., 236, N 11-12 (2022) 1603—1615O. Kulakovich, A. Scherbovich, I. Koktysh, Y. Melnikova, A. Ramanenka, S. Gaponenko, S. Maskevich. Z. Phys. Chem., 236, N 11-12 (2022) 1603—1615О. С. Кулакович, А. А. Щербович, А. А. Романенко, И. В. Коктыш, Я. И. Мельникова, С. В. Гапоненко, С. А. Маскевич. Журн. прикл. спектр., 90, № 1 (2023) 48—55O. S. Kulakovich, A. A. Shcherbovich, A. A. Ramanenka, I. V. Koktysh, Ya. I. Melnikova, S. V. Gaponenko, S. A. Maskevich. J. Appl. Spectr., 90, N 1 (2023) 42—48S. Vaschenko, A. Ramanenka, O. Kulakovich, A. Muravitskaya, D. Guzatov, A. Lunevich, A. Ya. Lunevich, Y. F. Glukhov, S. Gaponenko. Proc. Eng., 140 (2016) 57—66S. Vaschenko, A. Ramanenka, O. Kulakovich, A. Muravitskaya, D. Guzatov, A. Lunevich, A. Ya. Lunevich, Y. F. Glukhov, S. Gaponenko. Proc. Eng., 140 (2016) 57—66В. И. Степуро, О. С. Кулакович, А. А. Маскевич, Д. В. Гузатов, Х. В. Демир, С. В. Гапоненко, С. А. Маскевич. Опт. и спектр., 131, № 10 (2023) 1418—1430В. И. Степуро, О. С. Кулакович, А. А. Маскевич, Д. В. Гузатов, Х. В. Демир, С. В. Гапоненко, С. А. Маскевич. Опт. и спектр., 131, № 10 (2023) 1418—1430P. C. Lee, D. Meisel. J. Phys. Chem., 86 (1982) 3391—3395P. C. Lee, D. Meisel. J. Phys. Chem., 86 (1982) 3391—3395И. В. Коктыш, Т. С. Пицко, Я. И. Мельникова. Биотехнология: практикум, Минск, ИВЦ Минфина (2023) 127—128И. В. Коктыш, Т. С. Пицко, Я. И. Мельникова. Биотехнология: практикум, Минск, ИВЦ Минфина (2023) 127—128M. Vincent, J. Gallay, A. P. Demchenko. J. Phys. Chem., 99, N 41 (1995) 14931—14941M. Vincent, J. Gallay, A. P. Demchenko. J. Phys. Chem., 99, N 41 (1995) 14931—14941A. Livesey, J. Brochon. Biophys. J., 52, N 5 (1987) 693—706A. Livesey, J. Brochon. Biophys. J., 52, N 5 (1987) 693—706J.-C. Brochon. Methods Enzymol., 240 (1994) 262—311J.-C. Brochon. Methods Enzymol., 240 (1994) 262—311A. Siemiarczuk, B. D. Wagner, W. R. Ware. J. Phys. Chem., 94, N 4 (1990) 1661—1666A. Siemiarczuk, B. D. Wagner, W. R. Ware. J. Phys. Chem., 94, N 4 (1990) 1661—1666P. J. Steinbach, R. Ionescu, C. R. Matthews. Biophys. J., 82, N 4 (2002) 2244—2255P. J. Steinbach, R. Ionescu, C. R. Matthews. Biophys. J., 82, N 4 (2002) 2244—2255R. Esposito, C. Altucci, R. Velotta. J. Fluoresc., 23, N 1 (2013) 203—211R. Esposito, C. Altucci, R. Velotta. J. Fluoresc., 23, N 1 (2013) 203—211А. А. Маскевич, В. И. Степуро, П. Т. Балинский. Журн. прикл. спектр., 77, № 2 (2010) 209—217A. Maskevich, V. Stsiapura, P. Balinski. J. Appl. Spectr., 77, N 2 (2010) 194—201A. Muravitskaya, O. Kulakovich, P.-M. Adam, S. Gaponenko. Phys. Status Solidi (b), 255 (2018) 1700491A. Muravitskaya, O. Kulakovich, P.-M. Adam, S. Gaponenko. Phys. Status Solidi (b), 255 (2018) 1700491S. Gao, X. Lan, Y. Liu, Z. Shen, J. Lu, X. Ni. Chin. Opt. Lett., 2 (2004) 160—161S. Gao, X. Lan, Y. Liu, Z. Shen, J. Lu, X. Ni. Chin. Opt. Lett., 2 (2004) 160—161X. Xu, S. Angioletti-Uberti, Y. Lu, J. Dzubiella, M. Ballauff. Langmuir, 35, N 16 (2019) 5373—5391X. Xu, S. Angioletti-Uberti, Y. Lu, J. Dzubiella, M. Ballauff. Langmuir, 35, N 16 (2019) 5373—5391K. Achazi, R. Haag, M. Ballauff, J. Dernedde, J. N. Kizhakkedathu, D. Maysinger, G. Multhaup. Angew. Chem. Int. Ed., 60, N 8 (2021) 3882—3904K. Achazi, R. Haag, M. Ballauff, J. Dernedde, J. N. Kizhakkedathu, D. Maysinger, G. Multhaup. Angew. Chem. Int. Ed., 60, N 8 (2021) 3882—3904S. Wang, K. Chen, Y. Xu, X. Yu, W. Wang, L. Li, X. Guo. Soft Matter, 9 (2013) 11276—11287S. Wang, K. Chen, Y. Xu, X. Yu, W. Wang, L. Li, X. Guo. Soft Matter, 9 (2013) 11276—11287C. Gebhardt, M. Lehmann, M. M. Reif, M. Zacharias, G. Gemmecker, T. Cordes. Chem. Phys. Chem., 22, N 15 (2021) 1566—1583C. Gebhardt, M. Lehmann, M. M. Reif, M. Zacharias, G. Gemmecker, T. Cordes. Chem. Phys. Chem., 22, N 15 (2021) 1566—1583M. Hoefling, N. Lima, D. Haenni, C. A. M. Seidel, B. Schuler, H. Grubmüller. PLoS One, 6, N 5 (2011) e19791M. Hoefling, N. Lima, D. Haenni, C. A. M. Seidel, B. Schuler, H. Grubmüller. PLoS One, 6, N 5 (2011) e19791

The authors declare that there are no conflicts of interest present.