具有各种金纳米粒子形态的接口的光学微纤的灵敏度评估:适用于GFAP检测的应用
Aoxiang Xiao1, Xiaolan Wu2, Jiaying Zheng2
1Department of Neurology and Stroke Center, The First Affiliated Hospital of Jinan University, Guangzhou, Guangdong, 510632, China; Clinical Neuroscience Institute, The First Affiliated Hospital of Jinan University, Guangzhou, 510632, China; Key Lab of Guangzhou Basic and Translational Research of Pan-vascular Diseases, The First Affiliated Hospital of Jinan University, Guangzhou, 510632, China.
Biosensors & bioelectronics
|November 3, 2024
概括
一种新型生物传感器在超低度下检测到质纤维酸性蛋白 (GFAP),这是创伤性脑损伤 (TBI) 的生物标志物. 这种便携式,无标签的方法可在体液中提供敏感的GFAP检测,用于早期TBI诊断.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术纳米技术
- 生物标志物检测检测 生物标志物检测
背景情况:
- 状纤维酸蛋白 (GFAP) 是神经系统疾病,特别是创伤性脑损伤 (TBI) 的关键生物标志物.
- 现有的生物传感方法往往缺乏检测GFAP在早期疾病指标中存在的超低度所需的灵敏度.
- 需要具有成本效益,便携性和高度灵敏的生物传感器来快速检测GFAP.
研究的目的:
- 开发一个具有成本效益,便携性和无标签的生物传感系统,用于灵敏和快速检测GFAP.
- 为了提高传感器的灵敏度,使用金纳米粒子接口来检测超低GFAP度.
- 为了验证生物传感器在各种体液中的性能,用于TBI诊断.
主要方法:
- 开发一个光学微纤传感器,集成不同形态的金纳米粒子.
- 使用金纳米星来增强 evanescent 场效应,以提高 GFAP 检测灵敏度.
- 在酸盐缓冲盐水 (PBS),血清和人工脑脊液 (CSF) 中测试传感器的性能.
主要成果:
- 带有金纳米星接口的光学微纤传感器显示了显著增强的灵敏度.
- 在PBS中实现了GFAP的0.09 aM的检测极限 (LOD),使单分子检测成为可能.
- 在生物流体中证明的低LOD:血清中0.21 aM,人工脑脊液中0.1 aM.
结论:
- 开发的生物传感器为GFAP检测提供了一种高度敏感,便携且无标签的方法.
- 这项技术对于早期诊断和使用体液分析评估TBI的严重程度非常有价值.
- 该传感器在单分子水平上的性能为神经疾病的生物标志物检测提供了显著的进步.
