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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 基于等离子体电子学的肿瘤抑制微小RNA超灵敏检测技术：直接在患者血浆中实现的高特异性早期癌症诊断技术设计

    摘要： 现已认识到微小RNA（microRNAs）在非侵入性液体活检筛查多种癌症方面极具潜力，但当前最先进的RT-PCR和微阵列技术因灵敏度限制而制约了应用。本研究报道了一种新型传导机制：当存在单链DNA/微小RNA双链体时，金三角纳米棱镜（Au TNP）的光激发传导电子波函数会发生离域化。这种等离子电子效应增大了Au TNP的电子维度，并显著改变其局域表面等离子共振（LSPR）特性，从而使我们的纳米等离子体传感器对微小RNA的检测灵敏度达到140仄摩尔浓度。研究表明，单碱基错配在双链体中的位置会显著改变LSPR特性与检测灵敏度。凭借前所未有的高灵敏度，我们通过纳米等离子体传感器从膀胱癌患者血浆（每份50微升）中检测出四种微小RNA（miR-10b、-182、-143和-145）。首次证实无标记纳米等离子体传感器可用于量化肿瘤抑制性微小RNA——与健康人群相比，癌症患者体内这类RNA水平降低——从而区分转移性与非转移性膀胱癌患者血浆，以及非转移性癌症患者与健康人群。通过对患者样本的统计分析明确显示：相较于致癌性微小RNA，肿瘤抑制性微小RNA作为区分转移性与非转移性膀胱癌、以及非转移性癌症与健康人群的生物标志物具有更高特异性（p值<0.0001）。本研究揭示了贵金属纳米粒子电子波函数离域依赖的超灵敏LSPR特性，为开发微型化高性能传感器提供了重要基础，未来可通过液体活检研究其他癌症（如乳腺、肺和胰腺癌）的微小RNA特性。

    关键词： 纳米等离子体传感器、超灵敏检测、微小RNA、局域表面等离子体共振、液体活检、膀胱癌、等离子电子效应

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 超灵敏定量检测小分子的分析方法表征与验证数据：采用磁性和干涉测量法测定游离甲状腺素

    摘要： 所呈现的数据涉及基于高亲和力双功能配体与磁性纳米标记物的快速侧向流动检测法的优化及定量表征，该检测法专为甲状腺激素小分子检测而开发。研究通过整合磁性颗粒定量法、光谱相关干涉测量与光谱相位干涉测量、动态光散射以及酶联免疫吸附测定等技术获得结果。证实了"抗体-磁性纳米颗粒"结合物的长期稳定性，验证了该检测法的特异性，并展示了磁性颗粒与抗体成功结合的验证结果。确定了甲状腺素与单克隆抗体相互作用中的动力学和平衡解离常数。所得数据可用于设计其他小分子检测平台。

    关键词： 酶联免疫吸附试验、侧向流动检测、小分子、超灵敏检测、游离甲状腺素、干涉测量法、磁性纳米标记物、动态光散射

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 利用紫外光激发的光热光学相位偏移检测技术实现无标记牛血清白蛋白的超灵敏检测

    摘要： 利用光热光学相移（POPS）检测系统，在微/纳流控芯片中实现了对未标记牛血清白蛋白的超灵敏检测。目前，微纳流控技术已能分析多种单细胞，其检测目标正从核酸转向蛋白质。我们团队此前开发了针对非荧光分子的高灵敏度光热检测技术，例如具有单分子级超高灵敏度的热透镜显微镜（TLM），以及适用于小于光波长的纳米通道的POPS检测器。虽然由于背景光抑制不足，该POPS检测器在纳米通道中检测未标记蛋白质的灵敏度低于微通道中的TLM，但仍实现了纳米通道内非标记蛋白的检测。为解决这一问题，我们采用中继光学系统开发了新型POPS检测器以进一步降低背景光。此外，通过深入研究样品溶液向纳米通道壁的热传递过程，最终实现了超高的检测灵敏度。新型POPS检测器的检测限（LOD）达到1.0飞升体积内30个分子的水平，其性能与TLM相当。鉴于POPS检测器在纳米通道或单微米通道中仍能实现高灵敏度检测（这是TLM无法做到的），结合POPS检测器与利用纳米通道独特特性的分离技术，未来将推动单细胞蛋白质组学的发展。

    关键词： 超灵敏检测、微/纳流控芯片、单细胞蛋白质组学、光热光学相移、牛血清白蛋白

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 一步法可扩展荧光微凝胶生物测定技术用于内源性病毒miR-US4-5p的超灵敏检测

    摘要： 人类巨细胞病毒（hCMV）感染是导致新生儿出生缺陷和免疫抑制人群死亡的主要原因。传统检测技术耗时昂贵且可能出现假阳性结果，因此亟需快速准确的hCMV感染检测方法。近期研究表明，hcmv-miR-US4-5p可作为巨细胞病毒诊断与随访的生物标志物。本研究基于负载荧光寡核苷酸探针的微凝胶开发了一种循环内源性hcmv-微RNA检测生物测定法：通过将目标捕获后荧光恢复型双链探针共价连接至微凝胶并优化探针密度，直接混合样本与微凝胶进行检测。在固定每管微凝胶数量的条件下，以荧光信号强度对应目标浓度进行定量分析。作为基于微珠的检测体系，通过调节每管微凝胶数量可精准调控光学检测的动态工作范围与检测限。当微凝胶浓度从50 μg mL?1降至0.5 μg mL?1时，检测限可在39.1 fM至156 aM范围内灵活调整。该测定法对特定目标的检测结果在一年内保持稳定，且不受人血清干扰。这种基于微凝胶的生物测定平台能通过监测体液中游离循环寡核苷酸，为多种疾病的预测、诊断及随访提供灵活解决方案。

    关键词： HCMV-miR-US4-5p、荧光恢复、toehold置换、微凝胶生物检测、超灵敏检测

    更新于2025-09-23 23:01:22

  • 电等离子体纳米天线：一种用于超灵敏无标记检测电生理信号的非荧光光学探针

    摘要： 利用光前所未有的时空分辨率能力来检测电生理信号，是近50年来科学家们追求的目标。然而，由于缺乏能将电活动高效转化为高光子数光学信号的电极光转换器，这一目标进展仍难以实现。在此，我们推出一种超灵敏且极高亮度的纳米级电场探针，突破了现有光学场报告器低光子数的限制。我们的电等离子体纳米天线具有大幅增强的横截面（约为10? nm2，而电压敏感荧光染料和量子点的典型值分别约为10?2 nm2和约1 nm2），能以极高的灵敏度和信噪比（约60至220）从衍射极限光斑可靠检测局部电场动态。在我们的电光实验中，我们展示了千赫兹频率下高时间分辨率的电场测量，并以低强度光（11 mW/mm2）实现了心肌细胞网络级发电活动的无标记光学记录。

    关键词： 无标记、电生理信号、超灵敏检测、光学探针、电等离子体纳米天线

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • “燃烧灯”式稳健分子富集技术用于超灵敏等离子体纳米传感器

    摘要： 利用基于等离子体共振的技术实现超灵敏分子识别与检测时，将目标分析物富集并定位至特定"热点区域"至关重要。受灯芯传质现象启发，我们开发了一种针对高稀释度分析物的有效富集策略：在玻璃纤维纸毛细作用驱动下，通过溶液微流将分析物与金纳米颗粒共同输运至加热区域。溶液蒸发后，含分析物与金纳米颗粒的大量溶液会凝结至极小区域，从而将分析物分子高效富集并定位于表面增强拉曼散射（SERS）热点。该策略使SERS检测灵敏度与检测限显著提升，结晶紫与蒽的检测水平分别低至10?1? M和10?1? M。该富集方法稳健易行，有望广泛应用于各类等离子体共振分子检测技术。

    关键词： 富集、超灵敏检测、加热蒸发、毛细力、表面增强拉曼散射

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过杂交链式反应组装的DNA纳米爆竹用于前列腺特异性抗原的超灵敏表面增强拉曼散射免疫检测

    摘要： 等温核酸扩增技术因能提升检测灵敏度而被广泛应用于分析化学领域。本研究基于抗体-抗原-适配体异源夹心结构（以总前列腺特异性抗原tPSA为模型分析物），开发了一种超灵敏的串联杂交链式反应（C-HCR）表面增强拉曼散射（SERS）免疫检测方法。该C-HCR体系通过耦合两种链式反应（一种含两个发夹结构，另一种含四个生物素修饰发夹结构），形成长度超过200纳米且具有四亿多个链霉亲和素修饰酶结合位点的DNA纳米爆竹结构。这种通过适配体编码连接链形成的DNA纳米爆竹异源夹心结构，可为酶催化等信号放大应用提供高效通用平台。作为概念验证，我们利用链霉亲和素修饰的碱性磷酸酶（SA-ALP）催化2-磷酸-L-抗坏血酸三钠盐（AAP）生成抗坏血酸（AA），进而还原硝酸银并在金纳米棒（AuNRs）表面沉积银元素形成Au@Ag核壳纳米结构，开发出具有卓越信号放大效果的SERS免疫检测体系。该方法检测限低至0.94 fg/mL，成功实现了临床患者血清样本检测且结果与临床检验一致，证明这种形成DNA纳米爆竹的C-HCR策略在临床应用中具有重要潜力。

    关键词： 表面增强拉曼免疫分析、杂交链式反应、前列腺特异性抗原、超灵敏检测、DNA纳米爆竹

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 一种基于ATP供能靶标循环的无酶FRET纳米探针用于超灵敏氯胺酮检测

    摘要： 氯胺酮因其兴奋、分离和致幻作用而成为常见的滥用药物。过量使用氯胺酮会导致多种副作用。因此，对氯胺酮的识别与定量分析在临床应用和缉毒工作中具有重要意义。然而，传统氯胺酮检测方法存在程序复杂、仪器昂贵和灵敏度低等缺点。本研究基于三磷酸腺苷（ATP）驱动的目标物循环放大及荧光素标记Y型DNA（FAM）与金纳米颗粒（AuNPs）之间的荧光共振能量转移（FRET），开发了一种具有信号放大功能的新型荧光纳米探针，用于超灵敏检测氯胺酮。通过结合FRET效应与信号循环放大技术，我们利用Y型基序DNA功能化金纳米球（Y@AuNPs）纳米探针实现了有效氯胺酮检测，其检测限（LOD）低至3 pg mL?1，优于既往报道水平。此外，Y@AuNPs的高灵敏度特性使其适用于生物介质和实际样本的定量分析。

    关键词： 超灵敏检测、氯胺酮、荧光共振能量转移、ATP驱动的靶标循环、荧光纳米探针

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 标记有4-巯基苯甲酸的金-银合金嵌入二氧化硅纳米粒子作为含内标纳米结构用于硫丹的灵敏定量检测

    摘要： 本研究考察了（4-巯基苯甲酸标记的SiO2@Au@4-MBA@Ag金银合金嵌入二氧化硅纳米颗粒）纳米材料对农药福美双的检测性能。首先通过紫外-可见光谱320-800nm范围内的宽谱带证实了SiO2表面存在Au@4-MBA@Ag合金。同时研究了4-巯基苯甲酸（4-MBA）浓度对银壳沉积及其本征表面增强拉曼散射（SERS）信号的影响。在1-1000μM范围内，银壳能良好包覆SiO2@Au@4-MBA。当用500μL福美双孵育30分钟，并在200μg/mL SiO2@Au@4-MBA@Ag浓度下测量时，孵育福美双的SiO2@Au@4-MBA@Ag纳米颗粒展现出最高SERS强度。最终发现福美双在560 cm?1处的SERS强度与其浓度在240-2400 ppb范围内呈正比增长，检测限（LOD）为72 ppb。

    关键词： 金-银合金嵌入二氧化硅纳米颗粒，内标物，福美双，超灵敏检测

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 一种简易合成的氮掺杂石墨烯量子点（NGQD）修饰电极，用于多巴胺的超灵敏光电化学检测

    摘要： 近期，氮掺杂石墨烯量子点（NGQDs）作为新型量子半导体和光电极材料，在光电传感、水分解及生物成像领域展现出应用潜力，具有广阔前景。本研究采用简易煅烧法制备NGQDs，并基于其构建了具有优异光电活性的光电极传感平台用于多巴胺（DA）检测。得益于量子效应与尺寸效应，在紫外光辅助下，该平台在超低检测限（0.03 μM）、宽检测范围（0.03-450 μM及450-9680 μM）内对DA表现出显著增强的光电流响应及高灵敏度。长期实验表明NGQDs电极能持续稳定产生光电流密度，证实其用于DA检测具有优异的耐用性。

    关键词： 超灵敏检测、氮掺杂石墨烯量子点、光电化学、多巴胺

    更新于2025-09-11 14:15:04