研究人员开发出可以制造纳米材料的技术,该材料可以帮助及早发现癌症

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研究人员开发出可以制造纳米材料的技术,该材料可以帮助及早发现癌症

夏小虎助理教授在中央佛罗里达大学化学实验室工作。

中央佛罗里达大学的科学家团队首次创建了具有中空内部功能的纳米材料,可用于制造用于早期癌症检测的高度敏感的生物传感器。

夏小虎(Xiaohu Xia)是化学助理教授,在纳米科学技术中心(NanoScience Technology Center)任职,他和他的团队开发了这种新方法,并在ACS Nano杂志上发表了他们的工作。

夏说:“这些先进的中空纳米材料具有在各个领域启用高性能技术的巨大潜力。” “潜在地,我们可能会谈论一种更好,更便宜的诊断工具,该工具应足够灵敏以检测低浓度的生物标志物,这对于早期发现癌症和传染病具有不可估量的价值。”

因为由金和银合金制成的中空纳米材料显示出优异的光学性能,所以与开发非处方怀孕测试类似,它们特别适合开发更好的测试条技术。目前,用于在测试棒上指示正负符号的技术不够灵敏,无法拾取指示某些类型癌症的标记。但是夏的制造空心纳米材料的新方法可能会改变这一点。

提前警告可以帮助医生挽救更多生命。

在传统的测试条中,固体金纳米颗粒经常用作标记,它们与抗体连接,并由于称为局部表面等离振子共振的光学现象而特别产生颜色信号。在Xia的技术下,可以将金属纳米材料制作成具有中空内部。与固态对应物相比,这些空心纳米结构具有更强的LSPR活性,因此可提供更强烈的颜色信号。因此,当将中空纳米材料用作测试条中的标记时,它们会引起敏感的颜色变化,使测试条能够以较低的浓度检测生物标记。

夏说:“通过简单地用独特的空心纳米颗粒代替固体金纳米颗粒,而使测试条的所有其他组件保持不变,测试条技术得到了升级。” “就像怀孕测试一样,新的测试条可以由非技术人员执行,并且可以用肉眼确定结果,而无需任何设备。这些功能使测试条非常适合在具有挑战性的位置使用作为偏远的村庄。”

UCF研究集中于前列腺特异性抗原,一种前列腺癌的生物标志物。基于中空纳米材料的新测试条能够检测到低至0.1毫微克每毫升(ng / mL)的PSA,对前列腺癌的临床诊断足够敏感。已发表的研究包括金属空心纳米材料的电子显微镜图像。

夏说:“我希望通过提供一个通用且通用的平台来对具有所需特性的功能性空心纳米材料进行工程设计,可以开展除生物传感以外的其他应用领域的新研究。”

该研究的合作者包括来自UCF化学系的高壮强,郑Zheng,叶海航,魏志远和邵世宽。得克萨斯大学达拉斯分校的王庆晓和金文满,中国重庆文理学院的唐安勇。



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