核酸适体电化学传感器研究的新进展

与抗体相比,核酸适体作为生物传感器的敏感元件具有一定的优势.核酸适体的出现为生物分析方法和传感器的设计开辟了新思路.基于核酸适体的电化学传感器集成了适体和电化学传感两方面的优势.成为近年来的研究热点.各种新颖的设计思路不断涌现,使电化学核酸适体传感器的性能不断得到改善.来解决分析应用中所面临的一些问题.该文就响应原理和存在的问题讨论如何设计一个性能优异的电化学核酸适体传感器.     

压电核酸适体传感器用于星形胶质瘤细胞的检测研究

利用巯基自组装技术制备了压电核酸适体传感器,用于星形胶质瘤细胞的检测.同时研究了界面结合反应的热、动力学行为.结果表明:该传感器响应的线性范围为1.55×103～3.64×104个/mL,线性回归方程为△f=-41.6-1.32×10-2c,相关系数为0.997; 星形胶质瘤细胞与压电石英晶体上的核酸适体的结合行为符合Langmuir方程,反应的结合常数为6.67×106 M-1,25℃时反应速率常数为1.05×105M-1 8-1.     

用于腺苷检测的基于级联扩增核酸适体电化学传感界面的构建研究

该文报道了一种基于酶级联扩增的电化学核酸适体检测腺苷的新方法。当腺苷存在时,滚环扩增的引物通过E.coli DNA连接酶的作用与通过巯基组装在金电极上的固定探针连接。在pHi29 DNA聚合酶的作用下,滚环扩增反应进行并产生一条与环形探针完全互补的长的单链,然后将大量金纳米粒子标记的核酸探针与滚环扩增的产物杂交。该传感界面电化学行为的结果表明,通过酶级联扩增的方法提高了检测腺苷的阻抗响应灵敏度,且选择性和重现性良好。用于腺苷的检测时,其线性范围为2.0μmol/L~100μmol/L,最低检测浓度为2.0μmol/L,表明该传感界面的设计可作为一种通用方法而有望用于其它目标物的检测。     

功能化纳米探针用于脑胶质瘤精准诊疗研究进展

脑胶质瘤是严重危害人类健康的重大脑疾病。脑胶质瘤的早诊断、早治疗对于改善脑胶质瘤 患者生存期起着至关重要的作用。当前,脑胶质瘤的诊断主要依靠磁共振、计算机断层扫描等大型仪 器设备,难以精准识别脑胶质瘤边界、术中实时引导手术治疗;且化疗药物受血脑屏障的限制,药物 到达病灶浓度极低,难以达到良好的治疗效果,且还具有严重的副作用。近年来,纳米技术的飞速发 展为脑胶质瘤的精准诊疗带来了新希望。新型功能化纳米探针具有高灵敏、高特异、多功能的优势, 已被成功用于脑胶质瘤的多模态诊断和治疗研究,并取得了重要研究进展。该文先介绍了国内外研究 小组利用功能化纳米探针开展脑胶质瘤精准诊断和治疗的研究进展;然后,重点介绍了纳米探针跨血 脑屏障、多模态成像显影脑胶质瘤边界及成像引导脑胶质瘤精准治疗三方面的研究工作,评述了纳米 探针制备、表面功能化修饰,以及用于脑胶质瘤成像和治疗过程中面临的难题;最后,对功能化纳米 探针在走向临床应用过程中面临的机遇和挑战进行了展望。     

基于辣根过氧化物酶及纳米钯的双重放大策略用于构建电化学凝血酶适体传感器

基于辣根过氧化物酶(HRP)及纳米钯(NanoPd)对过氧化氢(H2O2)的双重催化作用放大铁氰化镍(NiHCF)的电化学氧化还原信号构建了一种新型的电化学适体传感器。采用生物兼容性好的壳聚糖(CS)分散石墨烯-碳纳米管复合物(CS-Gra-CNTs)可以大大提高其导电性和比表面积,吸附更多电活性好、化学性质稳定的电子媒介体NiHCF。固定NanoPd并吸附凝血酶适体(TBA),用HRP封闭非特异性吸附位点后,在含有一定浓度的H2O2的磷酸缓冲溶液(PBS)中可用于高灵敏检测凝血酶(TB)。在最优条件下,采用循环伏安法考察该传感器的电化学特性,研究表明,峰电流值与TB浓度在1.0×10-5～3.0×10-2mol/L成线性关系,检出下限为3.0×10-6mol/L。并且,该传感器制备简单、操作简便、稳定性好、寿命长、灵敏度高、特异性强。     

基于纳米MnO2的免标记型的电化学适体传感器用于腺苷的测定

以纳米MnO2作为适体固定的构建平台,制备了一种用于腺苷灵敏测定的电化学交流阻抗型生物传感器.[Fe(CN)6]3-/4-作为氧化还原探针监测传感器表面电子传递电阻的变化,表面电子传递电阻的变化值与腺苷的浓度在1.0×10-9～1.0×10-7mol/L范围内有很好的线性关系,最低检测限为8.0×10-10 mol/L.传感器显示出高的灵敏度、好的选择性和稳定性.     

纳米光纤探针化学镀膜的研究

提出采用化学镀膜的方法对纳米光纤探针镀银,针对镀层在纳米光纤探针上形成通光孔径的机理以及影响镀层性质的主要因素进行了相关分析,通过在化学镀银中引入超声波,提高了镀层的致密性和附着力,以化学镀膜法研制出纳米光纤探针.     

中美学者JACS解析超灵敏纳米探针新研究

正战胜癌症的关键是早期检测,目前,美国南卡罗来纳大学和中国南京大学进行的一项最新研究,向早期发现疾病又迈出了一步。这个研究小组发现一种新方法,可以检测到只有少数的潜伏肿瘤细胞,这些潜伏肿瘤细胞在血液中处于少数,与健康细胞的比例仅为1:10亿。研究人员构造了一种超灵敏的纳米探针,这种探针可通过电化学方法,检测为数不多的四个循环肿瘤细胞,而不需要任何酶来产生可检测的信号。     

我国提出具有纳米空间分辨率的X射线相衬成像技术，有望突破光学器件研究的瓶颈

2011年4月5日在美国光学学会生命光学和光子学大会,深圳先进技术研究院的论文引起了X射线显微学界的关注。     

有机余辉材料的类别及其在生物分析成像中的研究进展

有机余辉材料是一类具有余辉特性的光学材料,可在光照结束后进行长时间发光,从而延长成像时间,并提高成像灵敏度。有机余辉材料凭借其灵活的可设计性与良好的生物相容性已被广泛应用于生物分析成像中。此外,余辉成像由于不需要实时激发光源,因而可有效消除生物组织自身荧光信号的干扰。因此,余辉成像在活体成像信背比和分析灵敏度方面具有明显的优势。基于此,作者综述了近年来有机余辉材料的最新进展,对已报道的有机余辉材料在生物分析和余辉成像中的医学应用进行了总结,讨论了有机余辉材料在分子构建及临床成像中的应用前景及存在的挑战。     

开放式的高分辨率超声成像系统

在医学和生物学研究当中,对活体组织进行无创性成像具有重要意义。高分辨率超声成像技术,可以对细微组 织实现高空间分辨率的成像,已被广泛应用于皮肤、眼睛、心血管和小动物成像等生物医学领域。目前领域内的相关研 究需要不同的成像系统参数,例如要求不同的探头性能、数据采集策略、信号处理以及图像重建、显示和保存方法。因 此需要一种灵活和开放的超声成像系统,能让用户根据各种研究需求实现个性化设置并能全面获取原始实验数据。文章 提出了一种实时的、便携式设计的开放式超声成像系统,可支持定制的高分辨率超声成像研究。系统基于高速现场可 编程逻辑门阵列(FPGA)实现灵活多样的超声成像。用户可以轻松地根据个性化应用需求来调整系统结构。测试结果表 明,本系统能实现 B 超成像、编码激励成像、多普勒成像、血管内成像、多模态组合成像等,为高分辨率生物医学应用 研究提供了非常灵活的成像工具。     

Split Aperture Imaging for High Dynamic Range

Most imaging sensors have limited dynamic range and hence are sensitive to only a part of the illumination range present in a natural scene. The dynamic range can be improved by acquiring multiple images of the same scene under different exposure settings and then combining them. In this paper, we describe a camera design for simultaneously acquiring multiple images. The cross-section of the incoming beam from a scene point is partitioned into as many parts as the required number of images. This is done by splitting the aperture into multiple parts and directing the beam exiting from each in a different direction using an assembly of mirrors. A sensor is placed in the path of each beam and exposure of each sensor is controlled either by appropriately setting its exposure parameter, or by splitting the incoming beam unevenly. The resulting multiple exposure images are used to construct a high dynamic range image. We have implemented a video-rate camera based on this design and the results obtained are presented.     

磁共振并行成像技术综述

介绍了常用的磁共振成像加速方法,其中并行成像尤为重要,因为它可以和其他加速方法互补;还介绍了5种常见的并行成像方法:利用局部灵敏度的部分并行成像、灵敏度编码、空间谐波同时获取、泛化自校正部分并行获取、与基于阵列线圈灵敏度的并行编码与复原.最后,讨论了这5种方法的互相联系,以及在工业上的应用,并展望了动态成像和非笛卡尔坐...     

光学分子影像关键技术及应用研究

光学分子影像成为近年来医学影像学研究中的新兴热点之一,其以靶向性的分子影像探针为先决条件,以新兴成像模态为发展特色,以多模态分子影像技术为核心内容,以分子影像手术导航为应用出口,在预临床和临床应用方面都取得了突出的进展。在分子影像探针方面,靶向性的光学分子影像探针在疾病的诊断和治疗研究与应用中得到越来越多的关注。契伦科夫成像作为一种新型的光学分子成像模态,可以实现肿瘤的高灵敏早期检测与精准定位。在多模态分子影像方面,以光学为核心有机融合结构与代谢信息的多模态分子成像技术成为医学影像技术发展的前沿,研发实现结构、功能和分子影像数据的同机获取的光学多模态分子影像成像设备,为生物医学领域的研究提供更精细、更全面的生理病理信息。在分子影像手术导航方面,光学分子影像作为一种非入侵式的成像技术,实现手术过程中对肿瘤及病灶组织边界的实时、精准定位,有效的为外科医生提供辅助,从而提高患者的生存率。总之,光学分子影像技术的不断发展,为疾病的精确诊断与个性化治疗提供新的手段。     

在体生物光学成像技术的研究进展

在体生物发光成像和在体荧光成像是近年来新兴的在体生物光学成像技术, 能够无损实时动态监测被标记细胞在活体小动物体内的活动及反应, 在肿瘤检测、基因表达、蛋白质分子检测、药物受体定位、药物筛选和药物疗效评价等方面具有很大的应用潜力. 本文详细介绍了在体生物发光成像和在体荧光成像的特点、系统及应用, 比较了它们的异同, 综述了在体生物光学成像技术的基本原理和应用领域, 讨论了将其应用于临床的进一步发展方向.