A rapid point-of-care test for vancomycin monitoring at the clinical bedside.
万古霉素需依据治疗药物监测进行个体化给药,但现有实验室检测耗时长且依赖中心实验室。本文报道一种竞争式微阵列检测,构建于聚(oligo(ethylene glycol) methacrylate-co-glycidyl methacrylate)(POEGMA-co-GMA)聚合物刷上,并集成到一次性微流控卡盒与便携读数仪中,可在30...
万古霉素需依据治疗药物监测进行个体化给药,但现有实验室检测耗时长且依赖中心实验室。本文报道一种竞争式微阵列检测,构建于聚(oligo(ethylene glycol) methacrylate-co-glycidyl methacrylate)(POEGMA-co-GMA)聚合物刷上,并集成到一次性微流控卡盒与便携读数仪中,可在30...
连续、实时的体内药物与生物标志物测量有望变革医疗,实现高精度个体化给药和健康状态实时监测。然而,该愿景的实现需要深入理解易获取的真皮/皮下间质液(ISF)浓度与指导临床决策的血浆浓度之间的关系。作为迈向该目标的一步,本研究采用电化学适配体传感器(EAB)在活体大鼠的血浆和皮下 ISF 中进行了秒级时间分辨的万古霉素测量。结果显示,I...
当前治疗药物监测(TDM)依赖采血并送实验室分析,周转时间长且侵入性强。为实现实时、微创的 TDM,作者开发了一种微针生物传感器,用于监测两种重要抗生素万古霉素(VAN)和庆大霉素(GEN)的水平。该传感器由水凝胶微针(HMN)和适配体功能化柔性电极(Flex)组成,称为 HMN-Flex。HMN 提取皮肤间质液(ISF)并将其传输...
为应对细菌感染的复杂性和多样性,亟需高效诊断工具。现有细菌检测方法多依赖繁琐的多步操作,成本高且分析时间长。本文提出一种新型便携式电化学生物传感器,利用万古霉素和适配体的识别能力,实现革兰阳性菌的快速检测与鉴定。作者将万古霉素修饰于丝网印刷碳电极(SPCE)表面,选择性捕获对该抗生素敏感的革兰阳性菌。电化学阻抗谱(EIS)和扫描电子...
食品安全与质量控制是全球重大挑战,食品和水源中的细菌污染促使科学家开发快速、高效的病原菌检测与鉴定方法。传统检测工具往往笨重、费时、昂贵,分析时间从数小时到数天不等。本研究利用抗生素功能化金属纳米颗粒分离并识别食源性细菌蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)和福氏志贺氏菌(Shigella flexneri)。作者开发了基于...
电化学适配体传感器(EAB)可在活体中实时测量分子,但其空间分辨率和靶向测量能力受工作电极长宽限制。以往在复杂、噪声大的体内环境中获得良好信噪比通常需要3–6 mm长的金工作电极。为实现传感器微型化,本文通过增加电极微观表面积来提高给定宏观尺寸传感器的信号电流。作者采用电化学合金/脱合金方法制备纳米孔金,使金工作电极的微观表面积最多...
临床万古霉素(Van)治疗需长期给药以维持疗效,而快速、准确、连续的 Van 检测是尚未满足的医疗监测需求,可为医生实时调整剂量和治疗方案提供依据。本研究构建了一种 Van 特异性荧光生物传感器,并结合微透析采样技术,建立了快速、简便、准确且灵敏的 Van 检测方法,并在体内进行了验证。作者将万古霉素结合肽 L-Lys-D-Ala-...
万古霉素(Van)是临床常用广谱抗生素,但具有肾毒性和耳毒性,需监测血药浓度以优化剂量并防止耐药。传统 HPLC 和 ELISA 方法操作较复杂,荧光传感具有快速、稳定、低成本优势,但仍需提高可行性、选择性和灵敏度。本文基于蓝色发射聚集诱导发光(AIE)发光体偶联肽(TPE-p)和适配体修饰红色发射金纳米簇(AuNCs-apt),构...
现有革兰氏分型和早期病原诊断主要依赖革兰染色、培养、ELISA、PCR和基因芯片,操作繁琐且耗时;诊断延迟或不准确可能导致危急感染、抗生素滥用和耐药菌增加。本文报道一种高性能抗生素偶联石墨烯微图案场效应晶体管(ABX-GMFETs),用于现场革兰氏分型并检测样品中革兰氏阴性菌和阳性菌。该平台由识别探针与新型界面化学化合物修饰的石墨烯...
电化学适配体(E-AB)传感平台是一种便捷(快速、单步、免校准)且模块化的方法,可直接在血液乃至活体内测量特定分子浓度,而不受其化学反应性限制。这些特性使治疗药物监测(根据血浆药物浓度调整给药的临床实践)有望像糖尿病患者测血糖一样频繁和便捷。实时测量体内任意分子甚至可支持类似已商业化控糖系统的闭环反馈控制,以维持血浆药物水平。作为初...
快速可靠地检测病原菌对防控细菌性疾病至关重要。本研究提出一种基于适配体与抗生素分子双重识别的磁辅助表面增强拉曼散射(SERS)生物传感器。合成适配体-Fe3O4@Au磁性纳米颗粒(AuMNPs)作为磁性SERS活化基底,用于目标菌富集;制备万古霉素-SERS标签(Au@MBA)用于病原菌敏感定量。由于Au壳层双重SERS增强以及适配...
多价配体-受体相互作用是靶向纳米偶联物设计的基础,但多价结合背后的物理黏附力仍缺乏系统理解。本研究以第5代聚酰胺胺(G5 PAMAM)树状大分子为多价支架,设计三种万古霉素(Van)偶联物 G5(Van)n(n=0、1、4),用于细菌靶向,并采用表面等离子共振(SPR)光谱和原子力显微镜(AFM)评价其与细菌模型表面的结合亲和力和黏...
病原菌检测要求快速、准确和便捷。本文报道一种基于万古霉素修饰的银包覆磁性纳米粒子(Fe3O4@Ag-Van MNPs)与金核银壳纳米粒子(Au@Ag NPs)联合使用的表面增强拉曼散射(SERS)生物传感器,用于从溶液中快速捕获、富集和鉴别细菌。Fe3O4@Ag MNPs 经 11-巯基十一酸(MUA)和万古霉素(Van)修饰后,可...
分子印迹聚合物(MIPs)是能够选择性结合目标分子的合成受体,因此被用作传感器识别元件。本研究通过固相合成制备了针对不同模板的分子印迹纳米颗粒(nanoMIPs),模板包括小分子生物素(biotin)、两种肽(表皮生长因子受体衍生肽和万古霉素)以及蛋白胰蛋白酶(trypsin)。随后将 nanoMIPs 浸涂到热电偶表面,使其测量液...
治疗药物监测(TDM)通常需要疼痛性采血。本文提出一种微创且近乎无痛的替代方案,利用空心微针采集小于1 nL的皮层液(ISF)以测定药物浓度。微针内腔经功能化,在采样过程中作为微反应器,直接捕获并结合同类目标药物,无需样品转移。将该微针与光流体器件集成,可通过简单吸收方案快速、高灵敏度地定量药物分析物。目前万古霉素检测通常需50–1...
食源性病原体对全球人类健康构成重大威胁,其鉴定需要快速、准确且便捷。本文构建了一种基于纳米颗粒簇(NPC)催化信号放大的生物传感器,用于食源性病原体的可视化检测。研究以万古霉素(Van)作为第一分子识别元件,通过其与革兰氏阳性菌细胞壁 D-Ala-D-Ala 基团的结合捕获单核细胞增生李斯特菌(L. monocytogenes);以...
基于各向异性贵金属纳米晶,本文发展了一种在芯片上制备取向可控三维超晶格的通用方案。通过可控化学功能化与物理蒸发,使金纳米棒(AuNRs)或金纳米棱柱(AuNPs)在硅片上形成垂直或平行排列的三维超晶格。比较垂直与平行排列的三维纳米棒超晶格的表面增强拉曼散射(SERS)行为发现,垂直排列者具有更优的SERS增强能力和重现性。将垂直排列...
本文报道了一种快速、灵敏且可靠的石英晶体微天平(QCM)生物传感器,用于选择性检测海洋致病性硫酸盐还原菌(SRB)D. desulfotomaculum。该传感器利用万古霉素功能化磁性纳米粒(Van-mNPs)作为识别探针,在外部磁场作用下,使细菌–磁粒复合物吸附于金电极表面,从而实现质量信号放大。QCM 对万古霉素敏感的 D. d...