一种流体装置,用于连续在线感应蛋白质分解裂隙的连续感应感应

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 生物传感器技术技术
• 酶活性监测 酶活性监测

背景情况:

• 蛋白酶是生物过程的关键酶,其活性测量对于诊断和工业应用至关重要.
• 现有的蛋白酶传感器往往依赖于昂贵的耗材,或者受样本光学特性限制.
• 基于磁性颗粒的测定为连续传感提供了优势,因为磁性捕获和光学不敏感性.

研究的目的:

• 开发一种更简单,更具成本效益的蛋白酶传感器,利用磁粒子释放的感应检测.
• 通过3D打印和印刷电路板集成,实现传感器组件的批量生产.
• 为了证明蛋白质酶活动的敏感检测,减少了非特异性结合.

主要方法:

• 一种新的传感器设计,将脉冲和梯度计线圈集成到印刷电路板上,用于感应检测.
• 使用大规模生产的3D打印模具制造流体芯片.
• 用zwitterionic聚合物和PEG共聚合物进行表面功能化,以尽量减少白蛋白非特异性结合.
• 磁纳米颗粒通过可切割的基质进行层层的共价连接.
• 使用脉冲磁场和感应信号变化的磁粒子释放的检测.

主要成果:

• 使用高达10mT的脉冲磁场,达到低于1μg铁的检测极限.
• 通过表面修饰,通过表皮素非特异性结合减少了7.8倍.
• 通过测量磁性粒子释放,成功检测了数百nM范围内的化学素活性.

结论:

• 与现有技术相比,开发的蛋白酶传感器更简单,更具成本效益,更容易批量生产.
• 传感器设计最大限度地减少了非特异性结合,并展示了对酶活性的敏感检测.
• 这项技术有可能用于一次性流体芯片和用于无处不在的蛋白质酶监测的廉价检测设备.