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生物纳米传感器新视野疾病早期诊断新星:顶盛体育
2020-12-01 [92098]
本文摘要:莫莉史蒂文斯(MollyStevens)和同事开发的这种新传感器,靶分子浓度越低,信号越强,需要稳定地检测低浓度靶分子。GOx浓度低时,银原子沉积在纳米恒星周围,在白布上涂上银衣服,使表面等离子体的共振频率变慢(蓝色移动)。

对很多疾病来说,临床越早,疗效和肾功能越少。英国伦敦帝国大学和西班牙维戈大学的科学家们开发了一种新的生物纳米传感器,用于今后早期临床疾病。

传统的生物传感器会产生与靶分子浓度成正比的信号,如果靶分子浓度低,传感器的灵敏度就会降低,容易被其他分子干扰。莫莉史蒂文斯(MollyStevens)和同事开发的这种新传感器,靶分子浓度越低,信号越强,需要稳定地检测低浓度靶分子。比医院目前使用的临床方法浓度低几倍,比目前最敏感的检测方法低至少10倍,不利于早期临床疾病。

以癌症抗原等生物标志物为例,早期临床方法是否有效,关键是浓度是“0”还是“痕迹”,能否相信。对很多疾病来说,用现有技术寻找早期征兆真的像大海捞针。

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“史蒂文斯说。”而且我们的新技术真的可以捞到那根针。“孵化纳米性研究小组用直径为50纳米的小Jinsing(纳米星)生产传感器。

黄金表面的传导电子再次引起一致的波动,形成等离子体。葡萄糖氧化酶(GOx)附着在真星表面,作为生物催化剂,将溶液中的银还原为银原子。GOx浓度低时,银原子沉积在纳米恒星周围,在白布上涂上银衣服,使表面等离子体的共振频率变慢(蓝色移动)。

GOx浓度高,银的结晶亲和率也高,容易在溶液中形成独立国家的结晶核,纳米星表面等离子体的共振频率也不明显。你可以在纳米星星上看到太阳光。接近红外线,部分光线被吸收,只能通过峰值吸收来测量共振频率。

这样,重新测定添加GOx前后的共振频率,可以非常敏感地测定此后GOx的浓度。下一个工作是用纳米传感器测量感兴趣的生物分子的浓度——。

在这项研究中,科学家的测量目标被称为前列腺癌的一种生物标志物,前列腺特异性抗原(PSA)。为此,研究人员再次添加了从溶液中发出PSA的抗体涂层纳米震感、与GOx相关联的另一种抗体,即能够与纳米明星表面的PSA融合的另一种抗体。(威廉莎士比亚,Northern Exposure,Northern Exposure(美国电视剧),)GOx被还原成银离子,经常移动表面等离子体的共振,因此被检测出来。

通过该技术,研究人员可以检测浓度较低的10-18G/ML的PSA,这比医院普遍使用的酶联合免疫吸附法(ELISA)可以检测到的上限低10亿倍。目标分子浓度越低,我们传感器产生的信号就越强。”史蒂文斯说。

“因此,即使是超低浓度靶分子也能可靠地检测到。”这项新技术给Quanterix的研究主管DavidDuffy留下了很好的印象。(Quanterix是美国波士顿开发单分子蛋白质检测技术的公司。)“看起来像很棒的魔术。

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”他说。以高灵敏度检测PSA的方法是最重要的。前列腺癌手术后PSA不能经常出现在体内,除非癌症蔓延或几乎不受癌症影响的组织动手术。

以前无法检测到稳定增长的低水平PSA,所以现在不依赖PSA来判断手术效果。所有患者都面临同样的危险。

——他们不知道手术的壮年效果是顺利的。Duffy解释说:“毫无疑问,与金标ELISA相比,这种新方法在灵敏度上迈出了一大步。

”展望未来的英国布里斯托大学纳米结构和电化学专家大卫费尔敏对“值得关注的事情”这一新成果做出了一定的响应。Fermin建议,下一项研究应重点探讨检测的特异性,即在没有潜在干扰物质的情况下,能否可靠地检测到极低浓度的生物标记。

“研究人员在论文中只是很简单地提到了这个问题,但我指出它是最重要的。我认为一定能找到精致的化学方法,使这项技术看起来很特别。那只会让人兴奋。”他说。

到目前为止,研究人员只对名为PSA的生物标记物进行了实验,但Stevens表示:“我坚信这种方法可以作为早期临床多种疾病使用。”他们感兴趣的生物标记物还包括与p24、HIV感染相关的蛋白质,如果正确检测p24,将有助于临床上尚处于兴起阶段的HIV病毒感染。


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