研究目的
开发一种基于上转换纳米颗粒的微型化、便携式侧向流动检测平台,用于即时检测,可通用检测包括核酸、蛋白质、小分子、重金属离子和细菌在内的多种目标物。
研究成果
所开发的微型化便携式UCNP-LFA平台成功实现了对多种目标物(包括核酸、蛋白质、小分子、重金属离子及细菌)的高灵敏度定量检测。该平台与金标准方法具有良好相关性,在即时检测领域展现出应用于疾病诊断、环境监测和食品安全的潜力。
研究不足
该平台记录的荧光强度低于金标准方法,这是由于智能手机摄像头与标准设备之间的曝光差异所致。平台的性能可能受到智能手机摄像头能力及环境光照条件的限制。
1:实验设计与方法选择:
该平台集成了采用上转换纳米粒子(UCNPs)的侧向流动检测(LFA)系统、配备红外激光器和光学元件的微型读取器,以及用于实时分析的智能手机应用程序。设计重点在于便携性、多重检测和定量分析。
2:样本选择与数据来源:
检测目标包括核酸(乙型肝炎病毒,HBV)、蛋白质(生长刺激表达基因2,ST-2)、小分子(赭曲霉毒素A,OTA)、重金属离子(Hg2?)和细菌(沙门氏菌,SE)。样本通过UCNP-LFA进行制备和测试。
3:2)、小分子(赭曲霉毒素A,OTA)、重金属离子(Hg2?)和细菌(沙门氏菌,SE)。样本通过UCNP-LFA进行制备和测试。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括配备激光二极管、二向色镜、红外滤光片的UCNP-LFA读取器、智能手机,以及用于UCNP合成和LFA制备的各种材料(如来自Sigma-Aldrich、Alfa Aesar等公司的化学品)。
4:实验流程与操作步骤:
通过热分解法合成UCNPs,用PAA进行表面修饰后与DNA或抗体偶联。UCNP-LFA通过组装试纸条和分配探针制备。检测过程包括将样本加入LFA、将试纸条插入读取器、用智能手机拍摄图像并通过定制应用程序分析。
5:数据分析方法:
应用程序从图像中提取RGB值,计算检测线与背景之间的信号差异,并利用校准曲线进行定量分析。与金标准方法(如近红外连续波激光器和计算机软件)进行了相关性验证。
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