研究目的
开发一种便携式生物传感器,用于直接从血清中快速、灵敏地检测与脓毒症相关的炎症生物标志物——降钙素原(PCT)和C反应蛋白(CRP),旨在辅助脓毒症的早期诊断和管理。
研究成果
便携式数字纳米粒子增强等离子体成像仪(DENIS)能快速、灵敏且准确地检测PCT和CRP生物标志物,其检测效果与金标准实验室检测相当。该设备设计紧凑、成本低廉,有望成为现场脓毒症诊断的有力工具,通过及时干预或可改善患者预后。
研究不足
该研究承认脓毒症诊断的复杂性以及患者群体间生物标志物水平可能存在重叠。该设备在更大、更多样化人群中的性能需要进一步验证。
1:实验设计与方法选择
本研究采用基于纳米粒子增强型数字等离子体成像的新型便携式生物传感器检测PCT和CRP生物标志物。该检测机制利用金纳米粒子(Au-NP)与等离子体金纳米孔阵列(Au-NHA)的结合,实现在复杂介质中对传感器表面单个分子结合的定量分析。
2:样本选择与数据来源
西班牙Vall d’Hebron大学医院提供了脓毒症患者、非感染性全身炎症反应综合征(SIRS)患者及健康受试者的临床样本。样本采用盲法检测以消除偏差。
3:实验设备与材料清单
Au-NHA传感器芯片,便携式光学读数仪(包含窄带LED光源、定制纳米等离子体芯片铝制支架、50倍物镜及CMOS相机),抗体偶联Au-NP,用于抗体点样的微阵列打印机
4:实验流程与操作步骤
该生物检测法将抗体功能化的Au-NP悬浮液直接与血清混合后注入测量腔室。等离子体成像仪记录Au-NP与Au-NHA表面的结合过程,通过采集并处理图像实现定量分析。
5:数据分析方法
采用定制Matlab函数进行图像处理以量化结合的纳米粒子。通过计算暗于固定强度阈值的像素百分比进行定量,信号经背景扣除校正。
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获取完整内容-
Au-NHA sensor chips
Used as the sensing surface for the detection of biomarkers through plasmonic imaging.
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Portable optical reader
A compact device for imaging and quantifying the binding of Au-NPs to the Au-NHA surface.
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Antibody-conjugated Au-NPs
Used to bind specifically to the target biomarkers in the serum samples.
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Microarray printer
sciFLEXARRAYER S3
Scienion
Used for the precise spotting of antibodies on the sensor surface.
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