《生物传感器和光学分析在诊断和检测疟疾方面的进展》

  • 来源专题:新发突发疾病(新型冠状病毒肺炎)
  • 编译者: 张玢
  • 发布时间:2018-05-10
  • 全球范围内的人类健康主要关注虫媒传播疾病,特别是人口密集、欠发达的热带地区的疟疾。疟疾造成人类生命损失和经济损失,并可能通过旅行者传播到新的地区。尽管有效的治疗和治疗疟疾有足够的治疗方法,但它每年都会感染数百万人并夺走数千人的生命。感染的早期诊断可以潜在地预防疾病的传播,挽救生命并减轻财务影响。常规分析技术正在广泛应用于疟疾诊断,但灵敏度和选择性都较低。由于经常发生疟疾暴发的资源匮乏,大多数常规诊断方法都不便宜,因此在检测和控制感染传播方面效果不佳。但是,生物传感器已经改善了负担得起的疟疾诊断范围。生物技术和纳米技术的进步提供了新颖的识别材料和换能器元件,这些发现允许制造价格合理的具有改进属性的生物传感器平台。本文涵盖了生物传感器的发展,介绍了疟疾,其次是传统的疟疾诊断方法,疟疾标志物,新型识别元件和生物传感器原理。最后,对具有潜在生物医学应用的开发生物传感器平台进行积极展望。

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  • 《纳米生物传感器让新冠肺炎检测更便捷》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:shenxiang
    • 发布时间:2020-06-18
    • 新冠肺炎在全世界爆发以后,对新冠肺炎患者的诊断成为了防疫机构掌握疫情发展的重要手段。几个月来,各国的科研机构都在积极开展对更快速、更便捷、更精确的诊断方法的研究。 近日,英国约克大学的研究人员采用激光技术来开发一种手持的纳米生物传感器。据称,这种纳米生物传感器可以对包括新冠肺炎在内的继发性感染患者提供快速、实时的血液检测结果。这种激光技术被称为激光干涉测量法,是将两束光合并形成干涉图样来检测蛋白质。比如,当人被细菌或病毒感染时,血液中的一种蛋白质降钙素会增加。通过对这种蛋白质的检测,就可以判断出被检测者是否患有某种病症。研究者们希望在未来24个月内扩大对这项技术的研究应用。 研究者们还认为,这种纳米生物传感器将大大简化诊断流程,比起现行的大多数新冠病毒检测手段,必须把采集到的患者样本送到专门的实验室进行检测,检测的精准度还并不能得到保证。这种可以手持的纳米生物传感器可以大大加快诊断过程,减少时间延迟和检测成本,挽救更多的生命。
  • 《一种基于凝集素耦合的多孔硅生物传感器:在实时模式下对细菌的无标签光学检测》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2020-10-03
    • 自然与2020年9月29日发布关于“一种基于凝集素耦合的多孔硅生物传感器:在实时模式下对细菌的无标签光学检测”的文章。文章指出检测的准确性和速度,以及技术和仪器的简单性,是细菌检测方法不可缺少的。多孔硅(PSi)具有独特的光学和化学性质,是生物传感应用的理想材料。另一方面,凝集素具有特定的碳水化合物结合特性,与常用的抗体相比便宜。我们提出了一种基于凝集素共轭晶胞苷的生物传感器,用于利用反射干涉傅里叶变换光谱学(RIFTS)实时检测大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。我们用三种具有不同碳水化合物特异性的ConA (Concanavalin A)、WGA(小麦胚芽凝集素)和UEA (Ulex europaeus凝集素)的凝集素(10-40 nm孔径)修饰meso-PSiO2作为生物受体。结果表明,ConA和WGA分别对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有最高的结合亲和力,可以有效检测它们。快速傅里叶变换(FFT)光谱峰值(105细胞mL−1浓度)下降6.8%和7.8%,证实了这一点。ConA-E的检测限(LOD)约为103 cells mL - 1,线性响应范围为103 ~ 105 cells mL - 1。杆菌和WGA-S。与文献中其他报告相比较的aureus交互平台。凝集素的不同反应模式可以归因于不同的细菌细胞壁结构。利用该生物传感器对克雷伯菌产气基因和枯草芽孢杆菌的检测进行了进一步的评价。整体得到的结果加强了WGA和ConA分别与革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌有较强相互作用的推测。因此,似乎可以建议特异性凝集素用于细菌革兰氏分型甚至血清分型。这些观察结果被主成分分析(PCA)模型证实。