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Sialyl-Tn Antigen-Imprinted Dual Fluorescent Core–Shell Nanoparticles for Ratiometric Sialyl-Tn Antigen Detection and Dual-Color Labeling of Cancer Cells

  • Sialyl-Tn (STn or sialyl-Thomsen-nouveau) is a carbohydrate antigen expressed by more than 80% of human carcinomas. We here report a strategy for ratiometric STn detection and dual-color cancer cell labeling, particularly, by molecularly imprinted polymers (MIPs). Imprinting was based on spectroscopic studies of a urea-containing green-fluorescent monomer 1 and STn-Thr-Na (sodium salt of Neu5Acα2-6GalNAcα-O-Thr). A few-nanometer-thin green-fluorescent polymer shell, in which STn-Thr-Na was imprinted with 1, other comonomers, and a cross-linker, was synthesized from the surface of red-emissive carbon nanodot (R-CND)-doped silica nanoparticles, resulting in dual fluorescent STn-MIPs. Dual-color labeling of cancer cells was achieved since both red and green emissions were detected in two separate channels of the microscope and an improved accuracy was obtained in comparison with single-signal MIPs. The flow cytometric cell analysis showed that the binding of STn-MIPs was significantlySialyl-Tn (STn or sialyl-Thomsen-nouveau) is a carbohydrate antigen expressed by more than 80% of human carcinomas. We here report a strategy for ratiometric STn detection and dual-color cancer cell labeling, particularly, by molecularly imprinted polymers (MIPs). Imprinting was based on spectroscopic studies of a urea-containing green-fluorescent monomer 1 and STn-Thr-Na (sodium salt of Neu5Acα2-6GalNAcα-O-Thr). A few-nanometer-thin green-fluorescent polymer shell, in which STn-Thr-Na was imprinted with 1, other comonomers, and a cross-linker, was synthesized from the surface of red-emissive carbon nanodot (R-CND)-doped silica nanoparticles, resulting in dual fluorescent STn-MIPs. Dual-color labeling of cancer cells was achieved since both red and green emissions were detected in two separate channels of the microscope and an improved accuracy was obtained in comparison with single-signal MIPs. The flow cytometric cell analysis showed that the binding of STn-MIPs was significantly higher (p < 0.001) than that of non-imprinted polymer (NIP) control particles within the same cell line, allowing to distinguish populations. Based on the modularity of the luminescent core–fluorescent MIP shell architecture, the concept can be transferred in a straightforward manner to other target analytes.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Shan JiangORCiD, T. Wang, S. Behren, U. Westerlind, Kornelia GawlitzaORCiD, J. L. Persson, Knut RurackORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):ACS Applied Nano Materials
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.9 Chemische und optische Sensorik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:ACS Publications
Erste Seite:1
Letzte Seite:14
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Cancer; Core−shell particles; Dual-color labeling glycan; Molecular imprinting
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Materialdesign
Umwelt
Umwelt / Sensorik
DOI:10.1021/acsanm.2c03252
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-563106
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International
Datum der Freischaltung:21.11.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:05.12.2022
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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