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科学家利用编码金属纳米线检测生物武器

2006-08-15 22:53 Jeffrey Tok团队 劳伦斯利弗莫尔国家实验室 阅读 0
核心摘要: 美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室等机构合作开发了一种基于条纹金/银纳米线的多元探测系统,利用类似条形码的反射图案同时检测多种病原体。该方法通过抗体修饰纳米线,结合荧光标记实现快速、灵敏的现场检测,有望用于生物武器和传染病防控。

当怀疑出现危险传染病或生物武器时,快速、灵敏且可靠的检测至关重要。理想的检测系统应能在现场同时识别多种病原体,而无需依赖复杂的实验室设备。美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Jeffrey Tok团队与斯坦福大学、加州大学戴维斯分校及Oxonica公司合作,开发出一种基于条纹金/银纳米线的多元探测系统,其独特的条纹图案类似于条形码,可同时检测不同病原体。

这些“纳米条形码”由Oxonica公司通过模板辅助电化学沉积法在氧化铝膜的微小圆柱形孔中制备。金和银按预定顺序交替沉积,形成具有不同特征条纹的纳米线。每个条纹序列的光学反射图案被明确记录,类似于条形码。

针对不同病原体的抗体可粘附在纳米线上。为验证该方法,Tok团队选择了无害模型物质代表炭疽孢子、天花病毒和蛋白毒素。例如,将炭疽抗体粘附在条纹图案1上,天花抗体粘附在条纹图案2上,毒素抗体粘附在条纹图案3上。若样本中存在相应病原体,它们会与抗体结合;随后加入荧光标记的自由抗体,形成“三明治”结构(即三明治免疫测定法)。通过测量荧光强度可获知病原体浓度,同时分析反射图案可读取发荧光的纳米线“条形码”,从而确定病原体种类。

使用纳米线作为衬底的一大优势是检测在悬浮液中进行,而非固定表面,从而加快检测速度并提高精度。若在纳米线末端添加镍条纹,还可利用磁场在洗涤过程中分离纳米线。

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