Lipid Bilayers as Surface Functionalizations for Planar and Nanoparticle Biosensors
Notice bibliographique
Résumé
Many biological processes, pathogens, and pharmaceuticals act upon, cellular membranes. Accordingly, cell membrane mimics are attractive targets for biosensing, with research, pathology, and pharmacology applications. Lipid bilayers represent a versatile sensor functionalization platform providing antifouling properties, and many receptor integration options, uniquely including transmembrane proteins. Bilayer-coated sensors enable the kinetic characterization of membrane/analyte interactions. Addressed theoretically and experimentally is the self-assembly of model membranes on plasmonic sensors. Two categories of plasmonic sensors are studied in two parts. Part I aims to deposit raft-forming bilayers on planar nanoaperture arrays suitable for multiplexing and device integration. By vesicle fusion, planar bilayers are self-assembled on thiol-acid modified flame-annealed gold without the need for specific lipid head-group requirements. Identification of coexisting lipid phases is accomplished by AFM imaging and force spectroscopy mapping. These methods are successfully extended to metallic, plasmon-active nanohole arrays, nanoslit arrays and annular aperture arrays, with coexisting phases observed among the holes. Vis-NIR transmission spectra of the arrays are measured before and after deposition, indicating bilayer detection. Finally, the extraction of membrane proteins from cell cultures and incorporation into model supported bilayers is demonstrated. These natural membrane proteins potentially act as lipid-bound surface receptors. Part II aims to encapsulate in model lipid bilayers, metallic nanoparticles, which are used as probes in surface enhanced Raman spectroscopy. Three strategies of encapsulating particles, and incorporating Raman-active dyes are demonstrated, each using a different dye: malachite green, rhodamine-PE, and Tryptophan. Dye incorporation is verified by SERS and the bilayer is visualized and measured by TEM, with support from DLS and UV-Vis spectroscopy. In both parts, lipid-coated sensors are successfully fabricated and characterized. These results represent important and novel solutions to the functionalization of plasmonic surfaces with biologically relevant cell membrane mimics.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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