集成高折射率硫聚乙烯晶石与aptamers,以快速测试神经元特异性酶
Ghulam Murtaza1, Aysha Sarfraz Rizvi1, Muhammad Irfan2
1School of Science, Minzu University of China, Beijing 100081, China; School of Chemistry and Chemical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China.
International journal of biological macromolecules
|February 17, 2025
概括
一种新的aptamer-linked sulfonated photonic crystals assay (APSA) 测试方法提供了高度敏感的神经元特异性内酶 (NSE) 检测. 这种快速测试显示了人类血清中早期疾病诊断的前景.
科学领域:
- 生物标志物检测检测 生物标志物检测
- 生物传感器开发开发
- 纳米技术的应用.
背景情况:
- 神经元特异性酶 (NSE) 是神经退行性疾病和各种癌症的关键生物标志物,包括小细胞肺癌 (SCLC) 和非小细胞肺癌 (NSCLC).
- 准确和敏感地检测NSE对于早期诊断和有效的疾病管理至关重要.
- 现有的NSE生物传感方法通常在灵敏度,选择性或响应时间方面面临限制.
研究的目的:
- 开发一种新的,高度敏感的,快速的微板测定方法,用于检测人体血清中的神经元特异性内酶 (NSE).
- 利用aptamer功能化的光子晶体来增强生物标记物识别和信号传导.
- 根据已知的检测方法验证开发的试验的性能.
主要方法:
- 在微板井中使用自组装的聚烯微球制造光子晶体阵列 (PCA).
- 硫化PCA以产生高折射率的硫化PCA (SPCA).
- 通过EDC将NSE特异性体与SPCA交叉连接,以形成体连接的硫化光子晶体测定 (APSA).
- 通过监测SPCA中的波长变化 (∆PWV) 和颜色变化来检测人类血清中的NSE.
- 使用分子动力学模拟,分析阿巴胺-NSE结合相互作用.
主要成果:
- APSA平台在NSE检测方面表现出了显著的灵敏度,检测极限 (LOD) 为3.21 ± 0.45 pg/mL.
- 测试显示出快速响应时间仅为30秒.
- 增加的NSE度导致折射率下降和可见光谱中反射峰值的可测变化.
- 分子动力学模拟提供了关于aptamer和NSE之间的结合机制的见解.
- 与现有的生物传感技术相比,APSA平台显示出更高的灵敏度和选择性.
结论:
- 开发的聚胺结合硫化光子晶体测定 (APSA) 提供了一种强大而高度敏感的方法,用于检测人体血清中的神经元特异性内酶 (NSE).
- 在灵敏度,速度和选择性方面,APSA平台提供了显著的优势,使其成为临床诊断的一个有希望的工具.
- APSA平台的可适应性表明,它有可能进行定制,以检测其他临床相关的生物标志物.
