一个生物传感器集成的过装置用于纳米粒子隔离和无标签成像
Leyang Liu1,2, Takhmina Ayupova2,3, Saurabh Umrao2,4,5
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL, 61801, USA. bcunning@illinois.edu.
Lab on a chip
|March 19, 2025
概括
本研究介绍了一种简单的过装置,用于从体液中回收纳米粒子和病毒,使得在缺乏资源的环境中,在没有超离心机的情况下进行诊断. 生物传感器集成恢复装置 (BIRD) 在生物纳米粒子检测方面显示出有希望的效率.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 纳米技术 纳米技术
- 医学诊断 医学诊断 医学诊断
背景情况:
- 从生物液体中有效的纳米粒子回收对于诊断至关重要,特别是在资源有限的环境中.
- 像超离心法这样的传统方法在这样的环境中往往无法使用.
- 需要简单,快速,高效的样本处理技术.
研究的目的:
- 开发和描述一种新的过装置,用于从体液中恢复完整的纳米粒子和病毒.
- 为了评估这个设备与光子晶体生物传感器和PRISM仪器一起使用的效率.
- 为了实现低成本,便携式诊断解决方案.
主要方法:
- 使用纳米孔的过装置将纳米颗粒 (100-200纳米直径) 从等离子体中分离出来.
- 采用生物传感器集成回收装置 (BIRD) 进行纳米粒子收集.
- 使用金纳米颗粒 (AuNP),光纳米珠和缓冲和人体血中的HIV伪病毒来表征收集效率.
- 使用光子共振器干涉度散射显微镜 (PRISM) 检测到过的纳米粒子和病毒.
主要成果:
- 100nm AuNP和HIV在缓冲中显示的康复率为55.0%,为100nm AuNP和HIV在缓冲中显示的55.0%.
- 在人体血中实现了100nm光纳米珠的11.9%的恢复率.
- 通过使用PRISM在生物传感器表面观察到纳米粒子和病毒的布朗运动和度依赖的接触事件.
结论:
- BIRD提供了一种简单有效的方法,用于从体液中回收生物纳米粒子.
- 这种方法有助于将基于实验室的诊断转化为低资源环境.
- 与PRISM的整合允许对恢复的纳米粒子和病毒进行敏感的检测.
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