带辅助的纳米塑生物传感器用于简单的芯片上的蛋白质可视化和多重点的医疗诊断
Lei Wang1, Ying Yue1, Yuan Chen1
1State Key Laboratory of Supramolecular Structure and Materials, Center for Supramolecular Chemical Biology, College of Chemistry, Jilin University, Changchun, 130012, PR China; Joint Laboratory of Opto-Functional Theranostics in Medicine and Chemistry, The First Hospital of Jilin University, Changchun, 130021, PR China.
一种新的带辅助等离子体启用 (TAPE) 传感器允许肉眼检测全血中的蛋白质,如乙型肝炎表面抗原 (HBsAg). 这种用户友好,无标签的技术为医疗检测提供了快速而准确的诊断.
科学领域:
- 生物分子工程 生物分子工程
- 纳米技术 纳米技术
- 临床诊断 临床诊断 临床诊断 临床诊断
背景情况:
- 视觉点检测 (POCT) 将生物分子事件转化为可见信号,用于快速诊断.
- 现有的POCT系统需要专门的仪器,并且操作可能很复杂.
- 需要为各种临床环境提供用户友好,无仪器的POCT解决方案.
研究的目的:
- 开发带辅助等离子体启用 (TAPE) 传感器,用于肉眼可视化和量化蛋白质.
- 为了证明TAPE传感器对生物标记物的敏感,无标签检测的能力.
- 在未经加工的全血和临床样本中验证TAPE传感器的性能.
主要方法:
- 开发了一种利用等离子合的TAPE传感器,将最小的厚度变化转化为可见信号.
- 使用TAPE传感器量化B型肝炎表面抗原 (HBsAg),确定确认极限 (LoC).
- 在未经加工的全血中评估了TAPE传感器的性能,并通过500多个人类血清样本进行了验证.
- 使用TAPE传感器与智能手机成像和机器学习同时检测六种病毒生物标记物的高通量检测.
主要成果:
- TAPE传感器在七个数量级的动态范围内实现了无标签的蛋白质量定量.
- 检测HBsAg的局限值为2.80 ng/mL,在30分钟内成功量化在10μL全血中.
- 500多个样本的临床验证证实了该平台的可靠性和稳定性.
- 实现了6种病毒生物标志物的同时检测,展示了高通量能力.
结论:
- TAPE传感器提供了一种简单的物理方法,用于直接裸眼可视化蛋白质.
- 这项技术可实现高度敏感,无标签和快速的诊断,适合于点的护理应用.
- TAPE传感器平台是多功能,强大,并显示出先进的POCT诊断,包括多分析仪检测的显著潜力.
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