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纳米抗体检测标准荧光蛋白实现高分辨率且位移误差最小的多目标DNA-PAINT技术
摘要： DNA点积累纳米拓扑成像技术（PAINT）是一种快速发展的荧光超分辨率技术，可实现低于10纳米的空间分辨率。该技术还能对同一样本中的多个目标进行成像。然而，利用DNA-PAINT以如此高分辨率观察细胞结构仍具挑战性。常规使用的抗体会导致目标蛋白与报告荧光团之间产生20-25纳米的位移，从而限制了分辨能力。本研究采用纳米抗体将该连接误差最小化至约4纳米。我们通过三种能分别结合不同荧光蛋白家族的纳米抗体，展示了多重成像能力。通过直接且化学计量的化学偶联方法，将纳米抗体与单链DNA结合。此外，我们构建了通用型计算机控制微流控装置，实现了高效的多重DNA-PAINT成像。作为原理验证，我们对线粒体、高尔基体和染色质上的蛋白质进行了标记与成像，在仅35分钟的采集时间内获得了20纳米分辨率的三重目标超分辨图像。
关键词： DNA-PAINT（DNA点积累成像技术）、微流控技术、超分辨率显微镜、荧光蛋白、分子定位、多色成像、多重成像、单结构域抗体（sdAb）、连接误差、纳米抗体
更新于2025-09-22 12:22:15
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用于多重生物成像的高质量量子点：关键性综述
摘要： 使用两种或以上具有不同发射波长的荧光团进行的生物成像技术可称为多色/多重生物成像技术。传统上，通过具有特定激发和发射特性的多种荧光团依次捕获图像。为此，研究者采用多功能纳米探针，如有机荧光团、金属纳米颗粒、半导体量子点以及碳点（CDs）。在这些荧光团中，量子点（QDs）因其尺寸可调谐发射的独特特性，已成为多重生物成像的理想探针。然而，由于毒性问题，量子点在生物成像中的应用受到限制。此外，其光学性质的可重复性也备受质疑。通过精确控制合成参数，可以实现这些理想特性，并提升量子效率、光稳定性、荧光寿命等性能。本综述总结了这类优质量子点的理想特性与合成方法，随后阐述其在多重成像中的应用。
关键词： 多重成像、量子点、微反应器、生物成像、有机染料
更新于2025-09-19 17:13:59
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血清生物分子的多重表面等离子体成像：具有等离子体模拟见解的Fe3O4@Au核壳纳米颗粒
摘要： 不仅需要具备高灵敏度和选择性，还能对临床样本基质中极低浓度的大分子与小分子生物标志物实现多重检测的纳米生物传感器，对体外诊断至关重要。本研究展示了一种基于柠檬酸盐稳定的Fe3O4@Au核壳纳米颗粒（NPs）作为表面等离子体信号放大标记的多重检测微阵列设计，可同步检测血清蛋白与核苷酸标志物。通过在含10%血清（比单纯缓冲液体系的生物传感器更具临床相关性）中检测两种白细胞介素（IL-6和IL-8）及两种微小RNA（miRNA-21和miRNA-155），证实了该多重传感技术的可行性。研究发现：即使在高浓度条件下，大分子蛋白引发的表面等离子体信号变化仍小于相对较小的miRNA分子。由此得出两个结论：(i) 传感器表面选择性结合的待测物数量（即抗体对应的抗原或捕获核苷酸对应的miRNA）影响信号变化幅度；(ii) 携带核壳NP标记的检测探针与传感器表面等离子体的相互作用程度影响信号变化量。结果表明，相较于大分子夹心蛋白免疫复合物，小分子寡核苷酸杂交组装在这两个因素上均呈现更显著效应。该核壳NP体系较未使用标记物的检测方法实现了数倍灵敏度提升和更宽的动态检测范围。随着无创/微创疾病及异常状态体外诊断技术的日益受到重视，本研究成果对设计适用于复杂基质真实样本分析的新型多重生物传感器具有重要价值。
关键词： 血清蛋白、宽动态范围、血清miRNAs、多重成像、核壳纳米颗粒、FDTD模拟
更新于2025-09-16 10:30:52