用微流体生物芯片与半孔纳米外结合,用电化学和等离子检测心肌梗塞
Nawab Singh1,2, Ajeet Kaushik3, Inayathullah Ghori2
1Department of Electrical and Computer Engineering, Iowa State University, Ames, Iowa 50011, United States.
ACS applied materials & interfaces
|June 11, 2024
概括
一种新型的微流体装置可以在图形图级别上快速电化学和等离子体检测心脏肌球蛋白 (cMb) 和心脏素I (cTnI). 这种双模式生物传感器以高灵敏度和可靠性增强了心血管疾病诊断.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米材料科学 科学 纳米材料科学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 早期发现心脏生物标志物,如心脏肌球蛋白 (cMb) 和心脏素I (cTnI),对于诊断心血管疾病至关重要.
- 现有的检测方法往往在灵敏度,速度或复杂性方面面临限制.
研究的目的:
- 开发一种微流体装置,用于敏感和快速的电化学和表面等离子体共振 (SPR) 检测cMb和cTnI.
- 为了研究一种新的纳米结构电极材料的性能,以提高生物传感能力.
主要方法:
- 在工作电极上用减少的石墨烯氧化物 (rGO) 接种的半孔Ni3V2O8纳米模板制造微流体装置.
- 使用双模传感:电化学检测和表面等离子体共振 (SPR) 光谱.
- 使用标准解决方案对cMb和cTnI的量化检测极限 (LoD) 和灵敏度.
主要成果:
- 在每毫升 picogram (pg/mL) 范围内实现了低检测极限 (LoD),对于 cMb 和 cTnI.
- 电化学检测显示cTnI的LoD为2.0 pg/mL,cMb的LoD为4.7 pg/mL,敏感度很高.
- SPR检测显示cMb的LoD为8.8 pg/mL,cTnI的LoD为7.3 pg/mL,补充了电化学数据.
结论:
- 双模态微流体传感器可提供灵敏,快速和可靠的心脏生物标志物的检测.
- 电化学和SPR模式的组合提供了自我验证,并减少了错误读数.
- 这种创新型传感器具有改善心血管疾病管理和监测其他生物分子的巨大潜力.
