通过使用机器学习和可调节的DNA Xerogel"探头"构建一个超快的纳米封闭增强光临床检测平台
Meng Yu1,2, Rongkai Ye1, Tao Zeng2
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Key Lab of Fuel Cell Technology of Guangdong Province, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China.
Analytical chemistry
|October 13, 2023
概括
这项研究介绍了一种使用机器学习和DNA异构基因的快速生物传感平台,用于检测中性粒细胞凝酶相关性脂卡林 (NGAL),这是急性损伤的生物标志物. 这种新型系统在几分钟内实现了超快速,单步检测尿液.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术纳米技术
- 临床诊断 临床诊断 临床诊断
背景情况:
- 生物传感系统面临着质量转移和矩阵效应的挑战,限制了速度和准确性.
- 中性细胞凝酶相关的卡林 (NGAL) 是急性损伤的关键生物标志物,需要有效的检测方法.
研究的目的:
- 开发一个超快的,纳米封闭增强的光临床检测平台.
- 利用机器学习 (ML) 和DNA异构基因来检测人类尿液中的NGAL.
主要方法:
- 构建了可调节孔径的DNA凝探针,用于增强NGAL质量转移.
- 利用静电吸引力在异体内进行快速NGAL丰富.
- 利用纳米封闭效应加速NGAL-aptamer反应速率并增强亲和力.
主要成果:
- 实现了超快速的NGAL检测 (大约. 5分钟) 在人类尿液中.
- 由于对N-化碳量子点 (N-CQDs) 的抗联体交换效应,在没有样本预处理的情况下证明了单步检测.
- ML算法在2秒内实现了实时光光谱分析.
结论:
- 开发的平台为快速准确的临床诊断提供了显著的进步.
- 纳米封闭增强的凝系统显示了通过改变DNA胺序列来进行各种生物标志物的可定制检测的潜力.
- 这种方法为更快,更容易获得的急性损伤和其他疾病的临床检测铺平了道路.
