高灵敏度扩展的纳米-Coulter计数器用于检测病毒粒子和细胞外囊泡
Swarnagowri Vaidyanathan1,2, Harshani Wijerathne3,2, Sachindra S T Gamage3,2
1Bioengineering Program, The University of Kansas, Lawrence, Kansas 66045, United States.
Analytical chemistry
|June 19, 2023
概括
我们开发了一个扩展的纳米Coulter计数器 (XnCC) 芯片用于纳米粒子检测. 这种先进的传感器实现了超低的检测极限,显著改善了生物样本中纳米粒子量化.
科学领域:
- 纳米技术纳米技术
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 电阻脉冲传感在检测低度纳米粒子方面面临局限性.
- 精确的纳米粒子检测对于诊断疾病和监测病毒载荷至关重要.
研究的目的:
- 开发一种高度敏感的基于芯片的纳米粒子检测系统.
- 改进生物样本中纳米粒子分析的检测极限.
主要方法:
- 基于芯片的扩展纳米Coulter计数器 (XnCC) 的制造,具有5个平行孔 (350 nm直径),使用循环烯烯聚合物 (COP) 中的纳米注射成型.
- 利用水力动力学和电动力学转位来检测单粒子.
- 使用专门的微芯片对目标纳米粒子 (SARS-CoV-2,卵巢癌细胞外囊泡) 的亲和性选择.
主要成果:
- 达到 5.5 × 10^3 颗粒/毫升的度检测极限,比单孔设备改进了 1100 倍.
- 成功检测和量化唾液中的亲和性选择的SARS-CoV-2病毒颗粒,区分COVID-19阳性和阴性样本.
- 在卵巢癌患者和健康捐赠者之间进行歧视,使用血检测MUC16表达细胞外囊泡.
结论:
- 在纳米粒子检测灵敏度和效率方面,XnCC提供了显著的进步.
- XnCC平台展示了敏感临床诊断的潜力,包括病毒感染检测和癌症生物标志物分析.
