联邦资金快速COVID-19测试

工程师在麦凯维圣路易斯华盛顿大学的工程学院获得联邦资金迅速COVID-19测试使用新开发的技术。

Srikanth Singamaneni,机械工程和材料科学教授和他的团队已经开发出一种快速、高度敏感和准确的生物传感器基于ultrabright荧光nanoprobe,它有潜力成为广泛部署。

叫plasmonic-fluor ultrabright荧光nanoprobe可以帮助在资源有限的条件下,因为它需要更少的复杂仪器读取结果。美国国家科学基金会授予Singamaneni和他的团队对开发一个100008美元的赠款使用plasmonic-fluor COVID-19测试。

Singamaneni推测他们的plasmonic-fluor-based生物传感器将敏感100倍比传统SARS-CoV-2抗体检测方法。增加灵敏度允许临床医生和研究人员更容易地发现阳性病例和减少假阴性的可能性。

Plasmonic-fluor作品通过增加荧光信号背景噪音。想象一下抓萤火虫在阳光明媚的一天。你可能净一个或两个,但反对耀眼的阳光,那些小家伙是很难看到的。如果这些萤火虫有类似的亮度大功率手电筒?

Plasmonic-fluor有效出现荧光的亮度标签用于各种若和bioimaging方法。除了COVID-19测试,它可能被用来诊断,例如,一个人有心脏病发作了通过测量水平的相关分子在血液或尿液样本。

使用plasmonic-fluor,金纳米粒子组成的涂有传统的染料,研究人员已经能够实现到6700倍亮荧光nanolabel与传统染料相比,这可能会导致早期诊断。使用这个nanolabel ultrabright手电筒,他们展示了极少量的目标生物分子的检测biofluids甚至分子出现在细胞。

金纳米粒子作为灯塔

在生物医学研究和临床实验室,荧光作为灯塔看到并遵循目标生物分子与精度。这是一个非常有用的工具,但它不是完美的。

“荧光的问题在于,在很多情况下,它不是足够强烈,“Singamaneni说。如果荧光信号没有强大到足以继续抵抗背景信号,像萤火虫一样耀眼的阳光,研究人员可能错过看到更丰富但很重要。

“增加亮度nanolabel极具挑战性,“说精益烹调的菜肴,论文的主要作者。在这里,金纳米颗粒坐在plasmonic-fluor的中心,确实有效地把萤火虫变成手电筒的工作,可以这么说。金纳米粒子作为一个天线,强烈吸收和散射光。高度集中的光注入到纳米颗粒荧光团放置。除了集合光线,纳米粒子加速荧光团的发射率。综上所述,这两种效应增加荧光发射。

从本质上讲,每一个荧光团变成了一个更高效的灯塔,和200年的荧光团围坐在纳米粒子发出一个信号,即等于6700荧光团。

除了检测低数量的分子,感应时间可以缩短使用plasmonic-fluor亮灯塔意味着更少的捕获蛋白质需要确定他们的存在。

研究人员也表明plasmonic-fluor允许同时多个蛋白质的检测。在流式细胞仪,plasmonic-fluor光明效应允许更精确的和敏感测量细胞表面的蛋白质,其信号可能被埋在背景噪音使用传统的荧光标记。

还有其他努力提高成像的荧光标记,但许多需要使用一个全新的工作流和测量平台。除了plasmonic-fluor的能力大大增加灵敏度和减少感应一次,它不需要任何更改现有的实验室工具或技术。

这项技术已经被华盛顿大学授权Auragent生物科学有限公司技术管理办公室。Auragent过程中进一步发展和扩大生产plasmonic-fluors商业化。

参考

烹调的菜肴等。(2020)Ultrabright荧光纳米标签的femtomolar检测分析物与标准的生物。自然生物医学工程。DOI:https://doi.org/10.1038/s41551 - 020 - 0547 - 4

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