自从新冠肺炎大流行以来,几乎每个人都熟悉这项技术:纸基快速试纸条,也称为横向流免疫测定(LFIA)。它们能够轻松检测指示特定病原体存在或健康状态的生物标志物
现在,由慕尼黑LMU的Heini Ijäs、Maximilian J.Urban和Tim Liedl领导的一个研究小组利用一种名为DNA折纸的尖端纳米技术,成功地显著改进了此类测试
在DNA折纸中,DNA被折叠——类似于日本的折纸艺术——以创建几乎任何形状的纳米级结构。在这种情况下,研究人员设计了一个纳米级放大器,大大提高了LFIA的灵敏度
物理学院和纳米科学中心(CeNS)的研究人员在《自然通讯》杂志上发表了他们的研究结果,阐述了该技术如何改善对各种生物标志物的检测,包括心脏病发作标志物、心肌肌钙蛋白I(cTnI)和中风标志物、神经丝轻链(Nfl)
用于早期检测中风和心脏病发作的纳米技术快速检测因其简单性和成本效益而被广泛用于即时诊断。然而,传统的试纸往往无法检测到仅存在于血液、唾液或尿液中微量的基本生物标志物。因此,中风或心脏病发作等危及生命的疾病在早期阶段可能不会被注意到,而快速的医疗干预正是此类病例良好恢复预后的关键
新开发的信号放大系统基于DNA纳米技术,充当分子放大器,将检测抗体连接到精确可调数量的信号生成标记上。研究表明,灵敏度提高了125倍
“我们的技术允许对扩增因子进行无与伦比的控制,使LFIA测试在临床应用中更加可靠和有效,”主要作者Ijäs博士说。“这项创新有可能改变各种疾病的诊断检测。”
该方法适用于各种生物标志物和样本,包括滥用药物,使其成为改进现有快速检测的通用解决方案。根据研究小组的说法,这一突破将为临床和家庭检测带来更灵敏、更快速、更容易获得的诊断工具
每次测试的分子放大器成本约为1%。“我们希望在日常实践中为医生提供这项技术,并改善患者护理。在联邦政府EXIST研究转移计划的资助下,我们现在正在将这项技术商业化。”马克西米利安·厄本博士说:“我们看到,在没有快速进入实验室的小型诊所和诊所以及每分钟都很重要的急诊室,对我们的测试的需求很高。”
Journal information: Nature Communications
Provided by Ludwig Maximilian University of Munich
2025-04-20
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