Инженеры в школе Маккелви инженерии в Университете Вашингтона в Сент-Луисе получили федеральное финансирование для быстрого COVID-19 испытание с использованием недавно разработанных технологий.
Srikanth Singamaneni, профессор машиностроения и материаловедения, и его команда разработали быстрый, высокочувствительный и точный биосенсор на основе ультраярких флуоресцентный нанозондами, который имеет потенциал, чтобы быть широко развернуты.
Называемых плазмонных-флюор, на ультраярких флуоресцентный нанозондов также может помочь в ресурс-ограниченных условиях, поскольку требуется меньше сложных инструментов, чтобы прочитать результаты.
Singamaneni предполагает их плазмонных-флюор-на основе биосенсора будет в 100 раз более чувствительный по сравнению с обычной ОРВИ-ков-2 метод обнаружения антител. Повышенная чувствительность позволит клиницистам и исследователям более легко найти положительные случаи и уменьшить вероятность ложноотрицательных результатов.
Плазмонные-флюор работает путем увеличения флуоресцентного сигнала на фоне шума. Представьте себе, пытаясь поймать светлячков на улице в солнечный день. Вы могли бы один или два, но от бликов солнца, эти маленькие педерасты трудно увидеть. А что если эти светлячки имел ту же яркость, как мощный фонарик?
Плазмонные-фтор эффективно поднимает яркость люминесцентных меток использованы в различных биосигналов и методы биоимаджинга. В дополнение к COVID-19 тестирование, он может быть использован для диагностики, например, что у человека случился сердечный приступ, при измерении уровней соответствующих молекул в образцах крови или мочи.
С помощью плазмонных-флюор, в состав которого входят наночастицы золота, покрытые обычной краски, исследователям удалось достичь до 6,700 раза ярче люминесцентных nanolabel по сравнению с обычными красителями, которые могут привести к ранней диагностике. Используя этот nanolabel как сверхяркий фонарик, они продемонстрировали обнаружение чрезвычайно малых сумм целевых биомолекул в биожидкостях и даже молекул, присутствующих в клетках.
Исследование было опубликовано в 20 апреля вопрос о природе биомедицинской инженерии.
Золотые наночастицы служат маяками
В биомедицинских исследованиях и клинической лаборатории, флуоресценции используется как маяк для просмотра и последующей мишенью биомолекул с высочайшей точностью. Это чрезвычайно полезный инструмент, но она не совершенна.
«Проблема в флюоресценция является, в большинстве случаев, это не достаточно интенсивный», — сказал Singamaneni. Если флуоресцентный сигнал не достаточно сильны, чтобы выделиться на фоне сигналов, как светлячки на блики солнца, ученые могут пропустить что-то менее обильные, но не важно.
«Увеличение яркости nanolabel является чрезвычайно сложной задачей», — сказал Цзини Луан, ведущий автор статьи. Но здесь, это наночастицы золота, сидя в центре плазмонных-флюор, что действительно работает эффективно превращая светлячки в фонарики, так сказать. Золотые наночастицы работают как антенна, сильно поглощающих и рассеивающих свет. Что сильно сконцентрированного света, направляется в флуорофора расположены вокруг наночастиц. В дополнение к concentering свет, наночастицы ускорить темпы эмиссии флуорофоров. В совокупности эти два эффекта увеличения эмиссии флуоресценции.
По сути, каждого флуорофора становится более эффективным Маяк, и 200 флуорофоров сидя вокруг наночастицы излучать сигнал, который равен до 6700 флуорофоров.
В дополнение к обнаруживать низкие количества молекул, время зондирования может быть сокращен с помощью плазмонных-Fluor, как яркие маяки, тем меньше захваченные белки необходимы для того чтобы определить их наличие.
Исследователи также показали, что плазмонные-фтор позволяет обнаружение нескольких белков одновременно. И в проточной цитометрии, плазмонных-флюор осветляющий эффект позволяет для более точного и чувствительного измерения белков на поверхности клетки, сигнал которого, возможно, были захоронены на фоне шума с использованием традиционных флуоресцентных меток.
Были и другие усилия, направленные на повышение дневной маркировки в визуализации, но многие требуют использования принципиально новых рабочих процессов и платформы измерения. В дополнение к плазмонных-флюор возможность значительно увеличить чувствительность и уменьшить время зондирования, она не требует никаких изменений в существующих лабораторных инструментов или методов.
Технология была лицензирована для Auragent ООО Бионаука офис Вашингтонского университета технологии менеджмента. Auragent находится в процессе дальнейшего развития и расширения производства плазмонных-fluors для коммерциализации.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!