同时非侵入性超敏感检测前列腺特异性抗原和lncRNA PCA3使用多重复合双光学微纤与强大的等离子纳米接口
Hongtao Li1, Xu Wang1, Hao Wu1
1School of Physics and Optoelectronic Engineering, Key Laboratory of Opto-Electronic Information Acquisition and Manipulation of Ministry of Education, Information Materials and Intelligent Sensing Laboratory of Anhui Province, Anhui University, Hefei, 230601, China.
Biosensors & bioelectronics
|August 16, 2024
概括
这项研究引入了新的双光学微纤生物传感器,用于高度敏感的同时检测前列腺癌 (PCa) 生物标志物前列腺特异抗原 (PSA) 和长非编码RNA PCA3 (lncRNA PCA3). 这些先进的传感器为准确的早期PCa诊断提供了一个有希望的新方法.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术 纳米技术
- 分子诊断学 分子诊断学
背景情况:
- 精确的前列腺癌 (PCa) 诊断受到单个生物标志物分析的低灵敏度的挑战,如前列腺特异性抗原 (PSA).
- 现有的同时检测PCa生物标志物的方法往往缺乏早期诊断所需的灵敏度.
- 敏感度的限制阻碍了当前诊断工具的临床应用,以检测非常早期的PCa.
研究的目的:
- 开发一种多重生物传感器,能够同时以超高灵敏度检测PSA蛋白和lncRNA PCA3.
- 克服现有的PCa诊断技术中低检测灵敏度的局限性.
- 为早期前列腺癌的高精度诊断提供一种新且有价值的方法.
主要方法:
- 用金纳米棒 (GNRs) 和金纳米双 (Au NBPs) 进行功能化的多重复合双光学微纤的制造.
- 利用局部表面等离子体共振 (LSPR) 效应来增强信号检测.
- 同时检测PSA蛋白和IncRNA PCA3在各种样本矩阵中,包括缓冲区,血清和尿液.
主要成果:
- 实现了PSA (3.97 × 10−15 mol/L) 和lncRNA PCA3 (1.56 × 10−14 mol/L) 的超低检测极限 (LOD).
- 证明的LOD比目前最先进的PCa检测技术低3个数量级.
- 在未稀释的人类血清和尿液中成功检测和区分了目标生物标志物,显示出高特异性和可靠性.
结论:
- 拟议的双光学微纤多重生物传感器可实时,高灵敏度同时检测多个PCa生物标志物.
- 这些传感器表现出了显著的特异性和灵敏度,超过了现有的早期PCa检测技术.
- 这种新的方法为改善临床环境中早期前列腺癌诊断的准确性和效率提供了宝贵的工具.
