具有下一代涂层的电化学传感器在POC的精密诊断方面取得进展
2024-02-14
来源: https://www.labmedica.com/clinical-chemistry/articles/294800220/electrochemical-sensors-with-next-generation-coating-advances-precision-diagnostics-at-poc.html
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当前的护理点（POC）诊断技术通常仅限于测量单个疾病生物标志物或来自同一类分子的几个生物标志物，如各种RNA、蛋白质或抗体。然而，测量不同分子类别的多种生物标志物的能力可以更全面地了解疾病的状态、严重程度、进展和发展过程中的个体变化。电化学生物传感器将小生物流体样本（如血液、唾液或尿液）中发现的生物标志物的化学信号转换为与生物标志物数量成比例的电信号，有可能解决护理方面的许多诊断挑战。这些传感器可以组装成多路阵列，以检测不同的生物标志物，最近的进展通过开发薄防污涂层克服了“生物污垢”的挑战，即样品中非特异性生物分子对电极表面的降解。
现在，哈佛大学Wyss研究所（美国马萨诸塞州波士顿）的研究人员与韩国的几个研究所合作，显著提高了电化学诊断传感。他们开发了一种新的纳米复合多孔防污涂层，厚度为1微米，大约是以前涂层的100倍。这种增加的厚度，加上工程多孔结构，允许将更多数量的生物标志物检测探针集成到传感器中，实现比现有最佳传感器高17倍的灵敏度，同时还提供增强的防污性能。
在他们的概念验证研究中，该团队将之前开发的一套检测试剂用于三种新冠肺炎相关生物标志物。他们使用这些试剂用创新的涂层技术对传感器电极阵列进行了构图，包括一个用于严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型核糖核酸的CRISPR传感器、一个用于病毒衣壳抗原的传感器和另一个用于针对病毒的宿主抗体的传感器。当用患者样本进行测试时，与使用相同检测系统但使用团队更薄、无孔涂层制造的先前传感器相比，新传感器的检测灵敏度高出3.75至17倍。它还以100%的特异性准确区分阳性和阴性样本。
Wyss创始董事Donald Ingber医学博士表示：“我们的新型厚孔乳液涂层直接解决了目前阻碍电化学传感器作为多种条件下全面POC诊断的核心部件广泛使用的关键障碍。”。，博士：“然而，远远不止于此，它还可以为开发更安全、功能更强大的植入式设备以及多个疾病领域的其他医疗监测系统开辟新的机会。克服生物污垢和敏感性问题是影响许多这些努力的挑战。”
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