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金属增强荧光生物传感：从紫外光到第二近红外窗口

DOI：10.1039/c8nr06156d 期刊：Nanoscale 出版年份：2018 更新时间：2025-09-22 13:00:12
摘要： 为提高疾病存活率，早期诊断至关重要。此时生物标志物浓度极低，必须有效检测和量化才能实现可靠诊断。荧光生物传感通常通过用纳米结构和荧光团标记这些生物标志物来实现。金属增强荧光（MEF）是一种现象：当金属纳米结构与荧光团紧密靠近时，荧光生物传感器信号强度可显著增强。重要的是，这能进一步降低检测限从而实现更早期诊断。 近年来，人们投入巨大努力研究如何有利利用纳米材料的化学和物理特性。通过精确的纳米级工程，可以优化等离子体纳米材料的光学特性——这些技术现在需要完善并应用于诊断领域。借助MEF，信号强度可与分析物浓度成正比关系，从而实现比以往更早期的疾病诊断。 本综述论文概述了应用型MEF生物传感器的潜力与最新进展，重点强调其显著的临床价值。我们展示了基于检测平台及溶液体系中的MEF生物传感器，并评述了各类金属纳米颗粒形态。研究覆盖从紫外光到第二近红外窗口（NIR-II）的多波段发射，突出其广泛适用性。此外，近红外（NIR-I和NIR-II）生物传感的重要性得以阐明——因其能增强生物介质穿透深度。最后，通过开发多重检测技术可实现分析物的同步多元分析。将金属增强荧光融入生物传感后，将可能比以往更快速可靠地诊断疾病，从而挽救无数生命。
作者： Sarah Madeline Fothergill，Caoimhe Joyce，Fang Xie
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

概述应用金属增强荧光（MEF）生物传感器在早期疾病诊断中的潜力与最新进展，该技术通过增强从紫外到近红外二区（NIR-II）多波长的荧光信号实现检测。

研究成果

MEF生物传感器通过增强荧光信号，在从紫外到近红外二区波长的应用中展现出早期疾病诊断的显著潜力。未来工作应聚焦于提升均匀性、稳定性及临床适用性，包括多路复用技术的实现和表面增强拉曼散射（SERS）技术的适配。

研究不足

该论文为综述性研究，未开展新实验；其局限性包括纳米结构均匀性的差异性、临床转化的挑战性，以及近红外荧光团和多重成像技术需进一步优化。

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