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POC生物医学测试使用声波旋转水滴用于癌症检测

2024-03-16 来源: drugdu 71


外泌体是携带一组特定蛋白质、脂质和遗传物质的微小细胞生物制品，在细胞通讯中发挥着至关重要的作用，有望用于非侵入性诊断。传统上，外泌体是通过超声离心分离的，这一过程需要八个小时或更长时间，需要大量的样本，并且往往会损害这些精细结构的完整性。替代方法也存在挑战，包括低纯度和低产率。现在，研究人员设计了一种诊断技术，该技术利用声波以每分钟6000转的速度旋转单个水滴，从而促进微小生物颗粒的分离，用于基于外泌体的诊断。
这一新方法涉及在旋转液滴顶部的轻质圆盘，并具有蚀刻通道，该通道包含星形纳米颗粒，用于外泌体的无标记识别。这种方法在效率上超过了传统技术，需要更少的时间和更小的样本体积，并最大限度地减少了对外泌体的损伤。它代表了目前用于外来体分离的昂贵设备的重大进步，为包括精确生物测定和癌症诊断在内的定点护理应用铺平了道路。
该技术由杜克大学（美国北卡罗来纳州达勒姆市）的机械工程师开发，利用放置在聚二甲基硅氧烷环内的一滴水来限制水的边界并将其保持在原位。位于设备两侧的声波发生器发射表面声波，使液滴快速旋转。将表面蚀刻有通道的圆盘放置在液滴的顶部。当液滴旋转时，外泌体被推向通道的末端，将它们与较小的蛋白质和污染物分离。
为了检测特定生物标志物的存在，研究人员使用了一种技术方法，将被称为“反向分子哨兵”的DNA探针连接到星形金纳米颗粒的点上。这些系链自然想要卷曲，但被一段DNA保持笔直，该DNA片段被定制为与正在测试的目标微小RNA结合。当微小RNA到达其外泌体载体时，它会粘附并去除DNA，使系链卷曲，使标记分子与纳米星紧密接触。当暴露在激光下时，该标记分子会发出非常微弱的拉曼信号。然而，纳米星的形状和成分将拉曼信号放大了数百万倍，使其更容易检测。
杜克大学William Bevan机械工程与材料科学特聘教授Tony Jun Huang表示：“我们的技术可以以95.8%的灵敏度和100%的选择性区分癌症和对照组。它在基础生物学研究以及癌症、神经退行性疾病和其他疾病的早期诊断和健康监测方面具有巨大潜力。”

来源：
https://www.labmedica.com/clinical-chemistry/articles/294800557/poc-biomedical-test-spins-water-droplet-using-sound-waves-for-cancer-detection.html

责编: editor
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