利用纳米金属技术和热缩膜建立高敏感性的病原检测方法

摘 要:

对艾滋病毒/艾滋病(HIV/AIDS)、结核病、疟疾等传染病进行早期诊断,一方面有助于防止其迅速蔓延,另一方面也可进行更有效的治疗。日前建立了一种新的利用纳米技术建立的高敏感性、极低成本的传染病诊断检测方法。通过将纳米金属和热缩膜结合的方式,可将荧光信号放大一千倍以上,显著降低检测下限,甚至可以进行单分子检测。

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尽可能早地检测艾滋病毒/艾滋病(HIV/AIDS)、结核病、疟疾和其他致命的传染病,一方面有助于防止其迅速蔓延,另一方面也可进行更有效的治疗。但是,目前的检测方法对于世界上大部分地区来说都显得成本过高,在推广应用上存在着困难。

日前,科研人员开发了一种新的利用纳米技术建立的高敏感性、极低成本的传染病诊断检测方法。这种方法通过沉积金属和热缩膜(shrink wrap)结合的方式,在生物传感中显著放大荧光信号,从而提高检测敏感度。使用商品化的热缩膜和批量制造工艺,可以制造出低成本的纳米检测材料,并使荧光信号放大一千倍以上,显著降低检测下限,甚至可以进行单分子检测。

在这种方法中,首先将薄层金和镍沉积到热塑聚合物(如热缩膜,shrink wrap film)。当加热时,热缩膜收缩,沉积之上的金属层也随之皱纹,形成一种成美丽的花状结构,其面积显著缩小。在收缩的金属层顶部,科研人员附加上生物标记样品,如标记后的特异性抗体。这些生物标记样品都添加了荧光探针,以便进行检测。利用这种方法,研究人员发现,热缩膜收缩后,能显著增加生物标记物发出的信号强度

在研究中,研究人员利用免疫球蛋白IgG作为生物标志物。IgG是免疫系统中最常见的抗体类型,大约80%的抗体是IgG。在将来,以可以用其它类型抗体,如IgA、IgM作为生物标记分子进行检测。

但是目前这项技术离临床应用还有一段距离。

参考文献:

Sharma H, Digman MA, Felsinger N, et al. Enhanced emission of fluorophores on shrink-induced wrinkled composite structures. Optical Materials Express, 2014,4 (4): 753 DOI:10.1364/OME.4.000753

    日期:2014年03月27日  分类:病原菌
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