快速和灵敏的检测金黄色葡萄球菌使用THz元材料生物传感器基于aptamer功能化的Fe3O4@Au纳米复合材料
Wenjing Yu1, Jining Li2, Guorong Huang1
1Department of Laboratory Medicine, Southwest Hospital, Army Medical University (Third Military Medical University), Chongqing, 400038, China.
Talanta
|February 16, 2024
概括
一种新的太赫兹 (THz) 超材料生物传感器使用aptamer功能化纳米复合材料,可以快速,无培养检测金黄色葡萄球菌 (S. aureus). 这种先进的生物传感器在一小时内在临床样本中提供了准确的识别,比传统方法快得多.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术 纳米技术
- 生物感应是一种生物感应.
背景情况:
- 黄金葡萄球菌 (S. aureus) 是一个重大的全球健康威胁.
- 快速而准确的S. aureus鉴定工具对于公共卫生至关重要.
- 现有的细菌检测方法可能耗时且复杂.
研究的目的:
- 开发一种快速而灵敏的太赫兹 (THz) 超材料生物传感器,用于定量检测金黄色菌.
- 使用aptamer功能化的磁性纳米复合材料来增强细菌捕获和检测.
- 在各种临床样本中评估生物传感器的性能,并与传统方法进行比较.
主要方法:
- 用Fe3O4@Au@Cys@Apt纳米复合材料功能化的THz元材料生物传感器的制造.
- 利用纳米复合材料的磁性特性,快速分离和丰富金黄色菌.
- 测量THz元材料在S. aureus结合上的共振频率转移.
- 在含的人类尿液和血液样本中量化金黄色细菌.
主要成果:
- 生物传感器表现出对S. aureus度的线性反应,从1.0 x 10^3到1.0 x 10^7 CFU/mL.
- 达到了4.78 x 10^2 CFU/mL的低检测极限.
- 在的尿液和血液中检测到金黄色细菌时,获得了令人满意的恢复率 (82.4-109.6%).
- 生物传感器显示与传统的盘子计数高度一致 (R^2 = 0.99306) 并将分析时间缩短到<1小时.
结论:
- 开发的THz元材料生物传感器提供了一种快速,无培养和无提取的方法来检测金黄色细菌.
- 功能化的纳米复合材料增强了敏感性,并允许高效的细菌丰富.
- 这项技术在临床诊断和病原体检测方面具有多种应用的潜力.
