华中科技大学王韬和舒学文等学者携手攻克研究难题，成果登上Biosensors and Bioelectronics（IF=13）！
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
96热度
Biosensors and Bioelectronics
Explore content
About the journal
Publish with us
Functionalized gold nanoparticle enhanced nanorod hyperbolic metamaterial biosensor for highly sensitive detection of carcinoembryonic antigen
Wang H.; Cai J.; Wang T.; Yan R.; Shen M.; Zhang J.; Yue X.; Wang L.; Yuan X.; Lv E.; Zeng J.; Shu X.; Wang J.
Published：2024-08-01
DOI：10.1016/j.bios.2024.116295
研究背景
在当今社会，癌症等疾病的早期检测一直是一个重要的议题。然而，传统的生物传感器在检测低浓度分子时存在一定的局限性，因此需要寻找更加灵敏的检测方法。
研究内容
这项研究发表在《生物传感器与生物电子学》期刊上，介绍了一种基于金属的双曲型超材料（HMM）生物传感器，通过金纳米粒子的功能化实现对癌胚抗原（CEA）的高灵敏检测。研究采用了一种新型的纳米棒HMM（NHMM）生物传感器，利用修饰了二抗的金纳米粒子（AuNP-Ab2）纳米复合物作为信号放大元素。通过有限元方法进行数值分析，模拟了NHMM在AuNP存在时电场的扰动。模拟结果显示，由于NHMM支持的体光子极化子（BPP）与AuNP支持的局部表面等离子共振之间的谐振耦合，局部电场得到了增强，这有利于检测折射率的变化。此外，基于AuNP-Ab2纳米复合物的NHMM生物传感器（AuNP/Ab2-NHMM）可以同时在可见光和近红外区域检测CEA。在近红外区域实现了对CEA的高灵敏检测，线性范围为1-500 ng/mL。与NHMM生物传感器相比，AuNP/Ab2-NHMM生物传感器的可检测浓度降低了50倍。考虑到最小可检测波长偏移为0.05 nm的噪声水平，估计出了0.25 ng/mL（1.25 pM）的低检测限。该方法实现了对CEA的高灵敏度和良好的再现性，为生物医学研究和早期临床诊断提供了一种新颖且可行的方法。
研究意义
这项研究的创新点在于利用金纳米粒子增强NHMM生物传感器实现了对CEA的高灵敏检测，为生物医学研究和早期临床诊断提供了新的途径。这种方法不仅灵敏度高，而且具有良好的再现性，具有广阔的应用前景。
学术热榜
查看全部
相关资讯
换一批