TalantaPMID:40602019
摘要:微生物转谷氨酰胺酶(mTG)在食品工业中被广泛用于改善肉类和鱼类产品的外观与质地,以及乳制品的顺滑度和浓郁度。然而,未公开的mTG过量添加会引发各种健康问题,包括伴有肠道渗漏的乳糜泻、贫血、骨质疏松、皮炎及其他肠外症状。在本研究中,我们开发了一种结合金纳米颗粒(AuNPs)、机器学习和深度学习的新方法,用于研究水溶液和各种加工食品中的mTG活性。我们的结果表明,这种基于双功能化AuNPs的比色法具有足够的灵敏度,能够检测低至0.01U的纯mTG,检测范围为0.01U至1U。基于金纳米颗粒的比色变化,我们构建了一个包含6种不同食品类型的648个mTG浓度-吸光度数据点的数据集。我们采用了包括决策树(DT)、随机森林(RF)和多层感知器(MLP)在内的机器学习算法,根据各种食品中的比色信号预测mTG浓度。值得注意的是,MLP模型实现了0.96的高预测准确率。对六种从超市购买的肉类、海鲜和乳制品进行的盲测显示,预测结果与预期的mTG水平一致。本研究建立了一种在广泛食品中识别和预测mTG活性的有效策略。
TalantaPMID:40550187
摘要:急性心肌梗死(AMI)一直被认为是主要的死亡原因,数十年来对人类健康构成重大威胁。心肌肌钙蛋白I(cTnI)作为AMI的一种重要生物标志物,其检测在诊断心肌损伤方面已显示出卓越的灵敏度和特异性。本研究旨在建立一种用于cTnI检测的特别灵敏且廉价的电化学适配体传感器。该生物传感系统是利用一个定制的带有金(Au)基底的细胞构建而成,它采用了一种创新的信号放大方法,即将环丙沙星(Cip)负载到UIO - 66金属有机框架(MOF)中。通过差分脉冲伏安法(DPV)技术实现了对与cTnI浓度成正比的释放的Cip分子的电化学氧化电流的测量。所开发的适配体传感器表现出极低的检测限,为2.05 aM,且具有从3.14 aM到314.0 pM的宽动态范围。此外,在存在其他血液蛋白(如肌红蛋白、人血清白蛋白(HSA)、血红蛋白和免疫球蛋白G(IgG))的情况下成功测定cTnI,证明了所开发的适配体传感器具有高选择性。而且,对心脏损伤患者和健康个体的血清样本进行的体外研究表明,该适配体传感器能够检测超低浓度的cTnI,这有助于心脏损伤的早期检测。
TalantaPMID:40527076
摘要:美罗培南是一种广谱碳青霉烯类抗生素,广泛用于治疗严重细菌感染。然而,在复杂的生物和环境基质中准确测定美罗培南仍然是一项重大的分析挑战。在本研究中,我们报告了一种高灵敏度和选择性的荧光传感器的开发,该传感器使用表面分子印迹聚合物包覆的氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs@MIP)来测定美罗培南。使用各种分析技术对N-GQDs@MIP纳米复合材料的表征和光学性质进行了深入研究。在365 nm激发下,该传感器在450 nm处表现出强烈的荧光发射,美罗培南结合后荧光猝灭。机理研究揭示了由美罗培南与印迹聚合物识别位点之间的强主客体相互作用驱动的静态猝灭过程,这通过Stern-Volmer分析和热力学计算得到证实。密度泛函理论计算还揭示了美罗培南与N-GQDs@MIP之间的特定分子相互作用。采用中心复合设计优化系统研究了pH、反应时间和N-GQDs@MIP浓度等关键实验参数对传感器性能的影响。获得了一个显著的二次回归模型,其决定系数高(R = 0.956)且具有出色的预测能力,进一步用于最大化传感器的灵敏度。分析方法的验证表明线性范围宽,为25 - 1500 ng/mL,检测限低至7.42 ng/mL,对结构相似的抗生素具有出色的选择性,以及良好的稳定性和可重复使用性。所开发的N-GQDs@MIP传感器成功应用于药物制剂、加标人血清、尿液和环境水样中美罗培南的测定,回收率和精密度令人满意。因此,这种简便且稳健的荧光传感器为在各种临床和环境应用中灵敏、选择性和可靠地定量美罗培南提供了一个有前景的分析平台,使当前方法成为现有分析方法的有价值替代方案。
TalantaPMID:40609486
摘要:水果的总抗氧化能力(TAC)是衡量其品质和营养价值的关键指标。传统检测方法耗时且繁琐,无法满足快速检测的要求。在本研究中,构建了一种具有优异类过氧化物酶(POD-like)活性的新型三元金属有机框架纳米酶(TAMzyme)用于比色法检测TAC。由于铁、钴、镍的掺杂以及独特的长纺锤结构,TAMzyme具有更多的表面活性氧物种、表面负电荷和快速的质量传输,从而导致更高的催化活性和反应速率。得益于其显著的类过氧化物酶活性,对抗坏血酸(AA)、半胱氨酸(Cys)、谷胱甘肽(Glu)和没食子酸(GA)的抗氧化能力进行了评估,检测限在0.54至1.58 μM之间。抗氧化能力以μM Trolox当量(TE)进行定量,以Trolox作为标准参考化合物。该传感器准确测定了猕猴桃(194.97±2.73 μM TE)和橙子(205.10±3.85 μM TE)中的TAC,与标准化ABTS试剂盒的结果一致。本研究提出了一种快速、经济高效且简便的方法来定量复杂食品基质中的TAC。
TalantaPMID:40513534
摘要:尿液中微量元素的监测已成为健康风险评估的重要工具。然而,由于尿液中复杂的有机成分(如尿酸和其他有机酸、尿素、肌酐)以及矿物质成分的存在,通过电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)直接检测尿液样本是一项巨大的挑战。本文开发了一种利用光芬顿法和氢氧化铁共沉淀的分离富集方法,用于分析尿液样本中的稀土元素(REEs)。尿液样本中的有机成分通过光芬顿法进行矿化,避免了它们对后续共沉淀的抑制作用。共沉淀实现了痕量目标金属离子的定量收集,并有效地将它们与尿液基质中的碱性盐分离。铁在我们的实验中起到了双重作用:首先,它是光芬顿过程中的催化剂;然后,它在后续的共沉淀中作为沉淀剂。对影响光芬顿反应和共沉淀的实验参数进行了优化和讨论。该方法具有良好的线性(R > 0.9985)、出色的灵敏度(铽(Tb)和铥(Tm)的检测限低至0.02 ng/L)和令人满意的精密度(大多数元素的相对标准偏差(RSD)<3%)。通过对加标REEs的尿液样本进行分析验证了该方法,REEs的回收率在85.88%至
TalantaPMID:40578247
摘要:基于DNA-金属有机框架(MOF)的无标记生物传感器的最新进展表明,通过材料科学与分子生物学的协同整合,在肝细胞癌的早期诊断方面具有巨大潜力。与传统诊断方法相比,这些平台在灵敏度和成本效益方面具有显著优势。然而,关键挑战依然存在,特别是在实现DNA在MOF表面的稳定固定同时保证高杂交效率方面——这是可靠生物传感性能的双重要求。为了解决这一基本限制,我们使用DNA同聚物作为模型系统,系统地研究了DNA-MOF界面相互作用。通过对甲胎蛋白(AFP)适体及其同源寡核苷酸竞争者在两种铁基金属有机框架(MIL-53(Fe)和MIL-88B(Fe))上的吸附/解吸动力学进行比较分析,获得了关键的机理见解。AFP-适体复合物的靶标诱导结合不足以使探针完全从MOF表面解离,从而限制了信号转导。竞争性置换试验表明,聚C DNA表现出卓越的亲和力,能够通过表面竞争实现适体的有效置换。基于这一机制,构建了一种无标记的级联放大DNA生物传感器,其中聚C DNA介导的适体从MOF表面释放触发滚环扩增(RCA),以生成用于原位合成银纳米簇(AgNCs)作为荧光报告分子的重复DNA模板。这种DNA生物传感器实现了对AFP的灵敏检测,线性范围为10-100 ng mL,检测限为2.3 ng mL。这项工作阐述了控制MOF-DNA界面行为的潜在机制,并为开发高灵敏度且无操作标记的基于MOF-DNA的生物传感器建立了关键路线图。
TalantaPMID:40460684
摘要:基于荧光试纸条的便携式传感平台因其便携、响应迅速和可视化分析等优点而备受关注。但在试纸条打印过程中仍存在探针固定、背景荧光和单模式响应等挑战。在此基础上,开发了一种用于比色和发光检测阿米卡星(AMK)的无背景、双模式响应水凝胶纳米传感器的概念验证。该水凝胶纳米传感器基于聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶制备,嵌入了上转换纳米颗粒(UCNPs)和刚果红(CR)。CR与AMK之间的离子缔合反应导致颜色褪色和UCNPs绿色发射的恢复。与传统纸质传感器相比,这种水凝胶纳米传感器提供了稳定的液相检测环境,保持了灵敏度,并通过近红外激发的UCNPs避免了背景荧光,从而提高了检测准确性。此外,还开发了一种便携式传感平台,以实现对AMK的即时、实时定量检测,检测限为1.3 nM。所设计的水凝胶纳米传感器具有双信号响应且无背景干扰,为便携式、可视化和高灵敏度检测药物安全性和食品污染物提供了一种通用的传感策略。
TalantaPMID:40499382
摘要:二氧化硫(SO)长期以来一直被认为是一种有害的环境污染物,过量摄入SO及其衍生物(HSO/SO)可能对人体健康有害。一种名为RPB-R的能够定量检测亚硫酸盐(0.755 μM - 500 μM)的荧光探针被开发出来,它表现出显色和红色荧光开启响应。该探针展示了超快的检测动力学(<5秒)、低检测限(0.755 μM)以及跨越三个数量级的宽浓度检测能力,确立了其在环境监测和食品检测应用中的技术优势。RPB-R能够轻松准确地测定不同实际食品和中药中的亚硫酸盐含量,从而对这些产品的安全性和合规性做出判断。特别地,RPB-R被整合到琼脂糖、聚乙烯醇薄膜和滤纸中,用作快速可视化检测SO气体的便捷、廉价且便携的装置。此外,RPB-R成功用于MCF-7细胞中亚硫酸盐的监测和成像,具有高对比度。
TalantaPMID:40609484
摘要:药品中亚硝胺(NAs)的存在对患者健康构成重大风险,并且在制造过程中可能会影响产品质量。本研究提出了一种直接分析氯沙坦片固体样品的方法,该方法使用顶空固相微萃取(HS/SPME)结合气相色谱和氮磷检测(GC/NPD)来测定六种NAs的存在情况。该方法为质量控制实验室的筛选和定量提供了一种绿色、低成本的方法。在优化条件下,使用DVB/Car/PDMS纤维进行萃取,条件包括分析四片药片、以250转/分钟搅拌、萃取时间85分钟以及温度45°C。对该方法的性能进行了评估,通过固体加标基质匹配校准显示测定系数大于0.99,检测限范围为0.0001至0.0157毫克/千克,回收率在79.7%至122.0%之间,精密度值低于18.7%。验证参数表明该方法具有出色的选择性和灵敏度,证实了该方法在按照药品监管指南鉴定和定量诱变化合物方面的有效性。在所分析的13片药片中,有两片的NDEA含量超过监管限值,突出了该方法的有效性。使用分析绿色度(AGREE)计算器评估了该方法的环境可持续性,结果证实其符合绿色化学原则。此外,这种方法适用于其他固体样品,包括纯活性药物成分和成品药品。
TalantaPMID:40532462
摘要:缺氧在癌症进展、治疗抗性和转移中起着关键作用,但为体外细胞研究建立精确的、生理相关的溶解氧(DO)梯度在技术上仍然具有挑战性。在此,我们开发了一种新型的3D打印微流控平台,该平台可生成八个平行的DO梯度(0-100%饱和度)用于多重缺氧研究。该集成系统将模块化微孔板适配器与精确的DO浓度梯度生成芯片相结合,创建出稳定的线性氧分布,忠实地模拟不同的体内肿瘤微环境。通过在线电化学检测验证了DO浓度梯度的生成,显示出良好的线性(R>0.99)和准确性。微流控灌注系统表现出优异的生物相容性,在72小时的连续培养期间支持强大的细胞增殖,并在所有细胞系中保持>95%的活力。使用肾癌细胞系(A498)和结肠癌细胞系(SW480/SW620),我们证明了细胞对缺氧的浓度依赖性反应。与传统微孔板和微流控芯片相比,该系统能够实现细胞的稳定灌注培养,并对时空缺氧适应性进行高分辨率分析。这项技术为研究癌症生物学和治疗开发中缺氧驱动的机制提供了一种通用的、经济高效的工具。
TalantaPMID:40609488
摘要:准确且同步地评估生物化学参数,如生物标志物浓度和体液粘度,对于推进疾病早期检测和健康管理至关重要。传统的生物分子多参数检测方法通常依赖于多个传感器或分析技术,这会引入传感模式之间的串扰、数据不一致以及复杂的校准要求,最终影响检测精度和适应性。我们提出了一种简化的检测方法,该方法利用单个未涂层的石英晶体微天平(QCM)传感器,在多模态磁场调制下监测生物分子的动态磁化运动。与依赖静态质量负载效应的传统QCM方法不同,这种方法使传感器能够捕获编码生物分子浓度和基础液体粘度信息的运动信号。采用反向传播(BP)神经网络对这些运动衍生信号特征与目标生物化学参数之间的非线性耦合进行建模。以前列腺特异性抗原(PSA)作为生物分子模型分析物对所提出的方法进行了验证。在浓度和粘度均未知的盲测实验结果表明,对于浓度范围为0.01至1000 ng/mL的情况,预测准确率为90%,对于粘度在1至6 cP之间的情况,预测准确率为87%。通过将多模态磁调制与基于QCM的运动传感和机器学习相结合,BP-MMM-QCM技术为生物分子分析提供了一种通用且高精度的解决方案。准确检测生物分子浓度对于早期疾病诊断以及监测疾病进展和治疗反应至关重要。这种方法克服了传统QCM方法的局限性,能够在单次检测中进行实时多参数检测,使其成为疾病诊断和健康监测应用的有前途的工具。
TalantaPMID:40460680
摘要:由于甲基对硫磷(MP)具有高毒性且作为有机磷农药被广泛使用,其检测至关重要。因此,对MP进行监测和快速定量对于确保食品安全和促进可持续农业实践至关重要,这可将对消费者的潜在健康风险降至最低。有效的检测策略有助于减少暴露并减轻对人类健康和生态系统的影响。在本研究中,合成了包覆在组氨酸功能化石墨烯量子点(His-GQDs)上的钴改性层状磷酸锆(Co-ExZrP),并将其集成到丝网印刷银电极表面,以开发用于电化学测定MP的电化学生物传感器。此外,还提出了一种将Co-ExZrP和His-GQDs相结合的协同电催化方法。Co-ExZrP具有更大的表面可及性、更高的钴电催化材料负载量以及改善的电催化位点可及性,而His-GQDs促进了出色的电子转移效率,从而提高了MP检测性能。在最佳条件下,该传感器的线性范围为0.2 - 50 μM,测定系数高(R = 0.9905),检测限低至0.01 μM(信噪比 = 3),灵敏度高,为0.85 mA(μM)‾¹,显示出优异的传感性能。通过MP分析,研究了由Co-ExZrP/His-GQDs构建的电化学生物传感器在梨和苹果样品以及包括饮用水和地下水样品在内的各种水基质中用于食品安全监测的适用性,这意味着该电化学策略灵敏高效,在MP监测方面具有良好的应用潜力。
TalantaPMID:40516279
摘要:抗氧化剂的识别在评估农产品质量方面起着重要作用。在本研究中,采用金属有机配位策略制备了具有优异类过氧化物酶(POD)活性的三金属纳米酶(FeCeCu金属有机配位聚合物(FeCeCu-MOPs))。抗氧化剂(谷胱甘肽、单宁酸、没食子酸、槲皮素和山奈酚)会抑制类POD活性,当与三种显色底物(TMB、OPD和ABTS)结合时,每种抗氧化剂都会产生独特的比色指纹图谱。因此,设计了一种基于FeCeCu-MOPs的三通道比色传感器阵列,以克服传统传感器的“锁钥”限制。该传感器阵列即使在低浓度(0.2μM)下也能出色地区分这五种抗氧化剂。它对抗氧化剂混合物也表现出高区分能力。单个抗氧化剂的检测限低于85 nM。通过成功区分和检测实际样品中的抗氧化剂并具有良好的抗干扰性能,进一步验证了该传感器阵列的实际适用性。此外,还开发了一种智能手机辅助的FeCeCu-MOP传感器阵列,能够简单、现场且准确地识别实际样品中的五种抗氧化剂。本研究提出了一种用于识别和检测农产品中抗氧化剂的创新方法。
TalantaPMID:40609485
摘要:用于电子皮肤应用的水凝胶基材料因其能够模拟人类皮肤的感官能力并具有与皮肤相当的机械性能而引起了极大关注。当用作附着在皮肤上的传感器时,水凝胶不可避免地会受到损坏,这凸显了对自愈性能的需求。此外,传统水凝胶传感器缺乏可回收性不利于可持续性。为了解决这个问题,我们开发了一种基于多重非共价键和铁离子/单宁酸氧化还原体系的水凝胶,结合聚乙烯醇作为增强骨架和低聚合度的聚丙烯酸。这种设计赋予水凝胶优异的自愈性能、易于回收性和增强的机械性能。此外,作为应变传感器,它表现出具有竞争力的性能,包括高灵敏度、快速响应时间和出色的传感稳定性。凭借这些显著特性,该水凝胶作为可持续电子皮肤应用的传感器具有巨大潜力。
TalantaPMID:40582105
摘要:邻苯二甲酸酯(PAEs)是一系列广泛用作增塑剂添加剂的化学品,已被证明是内分泌干扰物,对人体健康有害。已采用不同的提取程序来分析饮料、环境样品和食品中的PAEs。这些方法包括固相萃取、固相微萃取、磁性固相萃取(MSPE)和分散固相萃取。由于MSPE易于自动化、溶剂消耗低且具有超强磁性,因此被认为是最重要的方法。在本综述中,我们重点介绍了MSPE用于富集PAEs的独特特性。随后,对PAEs的MSPE中使用的先进磁性复合材料进行了广泛讨论。接下来,研究了PAEs的MSPE在不同复杂基质(环境、生物、食品和饮料)中的应用。最后一部分评估了未来的可能性和挑战。
TalantaPMID:40561805
摘要:成像流式细胞术是一种广泛用于高通量、无标记单细胞分析的技术。然而,其有效性常常受到实验干扰的影响,如随机散焦和离轴光耦合,这些会降低图像质量并阻碍可靠分析。在本研究中,我们借助光学相位,提出了一种基于计算机模拟光流控时间拉伸成像的稳健成像流式细胞仪。我们使用在配对的明场和相位图像上训练的生成对抗网络(GAN)来有效减轻干扰引起的伪影。实验结果表明细胞分类准确率提高了约67%,说明了该系统增强的稳健性。这种方法为提高高通量单细胞成像系统的性能和准确性提供了一种可扩展且可靠的方法。
TalantaPMID:40483808
摘要:快速分离和检测血浆中神经元衍生的小细胞外囊泡(EVs)对于诊断和监测阿尔茨海默病(AD)的进展至关重要。在本研究中,我们提出了一种磁分离辅助视觉分析策略,用于使用纳米酶催化比色传感器检测Aβ42阳性EVs(Aβ42 EVs)。首先使用用CD63适体功能化的FeO@SiO核壳纳米颗粒(FeO@SiO-Apt)从血浆中捕获EVs。然后,用Aβ42适体修饰的Au@Pt纳米酶(Au@Pt-Apt)与EVs上的Aβ42蛋白结合,形成夹心结构(FeO@SiO-EVs-Au@Pt NPs)。这种结构催化底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)的氧化,产生视觉信号。该传感器具有高灵敏度,检测范围为1×10至1×10颗粒/mL,检测下限低至7.2×10颗粒/mL。它已成功用于检测AD患者血浆样本中的Aβ42 EVs,在临床环境中对AD早期诊断显示出巨大潜力。
TalantaPMID:40592047
摘要:在本研究中,采用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用(HPLC-ICP-MS)技术,建立了一种分析方法,用于分离和测定凤尾鱼、黑线鳕、贻贝和对虾中的无机和有机砷形态(As、As、AsB、MMA)。以50 mM (NH)CO在pH 9.50条件下用1%甲醇和0.50 mM EDTA稀释作为流动相,在HPLC-ICP-MS系统上实现了砷形态的高效分离。通过超声辅助样品制备从样品中提取砷形态。该检测系统对砷甜菜碱(AsB)、As、甲基砷酸(MMA)和As的检测限/定量限分别为0.07/0.22 ng/mL、0.12/0.41 ng/mL、0.06/0.22 ng/mL和0.03/0.11 ng/mL。最低校准标准品的相对标准偏差在1.01%至7.88%之间,验证了重复测量的良好精密度。通过加标回收实验验证了该方法的准确性,回收率在85%至117%之间。提取物中的总砷含量通过直接ICP-MS分析测定。分析了一种有证标准物质(NIST-1573A)的总砷浓度。该方法成功应用于定性和定量测定海鲜样品中含量范围为6.0至5700 ng/g的AsB、As、MMA和As。根据样品的风险评估,黑线鳕和凤尾鱼的致癌和非致癌风险较低,而对虾的致癌风险相对较高但低于阈值。
TalantaPMID:40479861
摘要:色谱方法在植物药分析中被广泛应用,以估计单一或多种植物化学物质,但仅靠这些方法无法确保同一属不同植物物种的真实性或是否掺假。此外,为符合ISO17025:2027标准,目前还缺乏用于确保经过验证的分析方法结果准确性的不确定度程度。采用实验设计和德林格合意函数来优化多个因变量及其响应。因此,本研究展示了分析质量源于设计(AQbD)的概念,用于开发一种HPLC-PDA方法,以同时定量四种黄花稔属植物(即尖叶黄花稔、菱叶黄花稔、心叶黄花稔和小花黄花稔)中的八种特殊植物化学物质,即生物碱(鸭嘴花碱、鸭嘴花酮碱、隐色孔雀草素、喹吲哚酮、隐色孔雀草酮);甾体(20-羟基蜕皮酮);以及黄酮类化合物(芦丁、山柰酚)。首先对超声辅助提取进行优化,以实现目标植物化学物质的最佳回收率。然后,使用1.0 mM磷酸盐缓冲液-乙腈作为流动相,在线性梯度洗脱条件下,对C(250×4.6 mm,5μm)色谱柱在样品基质中的最佳分离度进行优化。在200-400 nm范围内监测洗脱情况,并将检测器设置在254 nm进行同时定量。进行了系统的风险分析,以识别影响关键方法属性(CMA)的潜在关键方法变量(CMV)。采用确定性筛选设计来研究不同黄花稔属植物之间的定量关系和变异性,以应对无意混合和掺假的挑战。建立模型后,计算并验证了方法可操作设计区域(MODR)。由实验设计驱动的方法经过优化,以满足ICH Q2(R2)验证标准以及符合ISO-17025:2017的不确定度测量要求。植物化学物质的线性范围为(15.6-500.00μg/mL),灵敏度为(检测限:8.15-24.63μg/mL,定量限:27.16-82.11μg/mL),回收率为(92.23-97.28%)。通过三种不同工具评估的所开发方法的绿色度得分支持了其生态友好性和安全性。该方法用于分析黄花稔属植物不同部位的植物化学物质变异性、地上部分以及衍生产品中表型相似的其他物种可能的掺混情况。本方法可用于黄花稔属植物及其衍生治疗产品的常规质量分析。
TalantaPMID:40592045
摘要:快速准确地定量细菌浓度对于食品安全监测、环境监测和临床诊断至关重要。传统方法往往受到程序冗长、操作复杂或成本高昂的限制。本研究开发了一种将激光诱导击穿光谱法(LIBS)与机器学习相结合的新方法,用于快速细菌浓度分析。以大肠杆菌(E. coli)为模式生物,我们系统地优化了包括延迟时间、基底材料和激光重复频率在内的关键LIBS参数,以实现最佳光谱质量。对三种机器学习算法——支持向量回归(SVR)、梯度提升回归(GBR)和核岭回归(KRR)——进行了比较评估。SVR模型表现出卓越性能,决定系数(R)为0.99, 均方根误差(RMSE)分别为7.3×10个细胞/mL, 平均绝对误差(MAE)为4.2×10个细胞/mL。方法验证显示回收率在100.03%至100.83%之间,相对标准偏差(RSD)小于2%。t检验证实加标浓度与检测浓度之间无显著差异(p>0.05),表明该方法具有出色的准确度和精密度。这种多特征整合方法有效地解决了LIBS定量中谱线强度与细菌浓度之间的非线性相关性。该方法具有显著优势,包括样品制备最少和分析速度快。这些发现建立了一种可靠且高效的微生物定量技术,在食品生产设施、医疗环境和生态研究中具有广阔的应用前景。
TalantaPMID:40466447
摘要:免疫球蛋白G(IgG)亚类的糖基化反映了结直肠癌(CRC)的进展。精确鉴定IgG亚类特异性糖肽是关键一步。然而,由于IgG的所有四个亚类(IgG1 - IgG4)在Fc区域含有几个具有高度相似氨基酸序列的潜在N - 聚糖,因此仍难以通过一步质谱(MS)实现。在本研究中,我们基于聚(甲基丙烯酸甘油酯)@壳聚糖(PGMA@CS)纳米材料富集建立了一种无标记工作流程,用于在单次运行质谱中定量IgG亚类位点特异性N - 糖肽。该纳米材料用于有效纯化糖肽,液相色谱 - 表面诱导解离 - HCD - 串联质谱(LC - SCE - HCD - MS/MS)用于在单次运行质谱中获得肽段和聚糖片段。通过我们的工作流程,区分了IgG糖肽的所有四种亚型。首次在50例CRC患者和66例健康个体中检测到总共89种双天线IgG亚类特异性N - 糖肽用于定量。我们发现半乳糖基化减少、唾液酸化聚糖的岩藻糖基化以及IgG2 - Fc的唾液酸化与结直肠癌有关。结果表明,IgG - Fc的糖肽与CRC相关,并且有潜力作为非侵入性生物标志物。这意味着该工作流程还可以在蛋白质组规模上实现完整N - 糖肽的精确高通量鉴定。
TalantaPMID:40449131
摘要:微小RNA(miRNA)在大量人类癌症中起着关键作用,因此miRNA的检测已被广泛认为是癌症早期发现和诊断的有效策略。在传统链置换扩增的基础上,该研究引入了双链置换过程以提高引物扩增效率。此外,我们设计了一种基于侧向位移组装的DNA纳米结构,在传统发夹结构的基础上进行拓展,并构建了一种用于引物序列双重扩增的侧向位移杂交链反应(SHCR)策略。这种方法产生了一个三向连接(3WJ)DNA纳米结构,提供了最佳的分子识别位点。SHCR通过直接的杂交链反应促进了荧光探针的组装。目标触发的双链置换扩增(DSDA)对50 fM至50 nM范围内的miRNA-let-7a表现出高特异性,并且生物传感器的检测限为22 fM。此外,该传感器系统在检测实际样品(如细胞裂解物)方面表现出色。因此,这项工作为早期癌症筛查提供了一种新策略。
TalantaPMID:40582104
摘要:沙眼衣原体(CT)感染通常无症状,但可导致严重并发症。尽管核酸扩增检测(NAATs)具有高灵敏度,但它们需要昂贵的设备,而资源有限的环境中无法获得这些设备。我们开发了催化发夹组装(CHA)技术与荧光免疫层析分析(FICA)和胶体金免疫层析分析(GICA)相结合的首个应用,用于CT 16S rRNA检测。我们优化了反应条件(温度、pH、探针比例和浓度),以尽量减少背景信号并确保CHA反应的可行性。以逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)作为参考标准,我们评估了38份CT阳性和62份CT阴性的临床阴道拭子标本。CHA-FICA在25分钟内实现了10 fM的检测限,灵敏度为89.47%,特异性为100%。CHA-GICA在30分钟内实现了1 pM的检测限,灵敏度为81.57%,特异性为100%。两个平台与RT-qPCR结果均显示出极好的一致性:CHA-FICA的准确率为96%(曲线下面积[AUC]=0.988),CHA-GICA的准确率为93%(AUC=0.979)。探针在-20°C下可稳定保存长达5周。这种具有成本效益的核酸检测策略适用于资源有限的环境,为CT早期诊断提供了理论见解和实用工具。
TalantaPMID:40494268
摘要:开发精确高效的啶虫脒(ACE)和多菌灵(CBZ)分析技术对于保护环境、确保食品安全和保护人类健康至关重要。在本研究中,我们提出了一种用于检测ACE和CBZ的新型双通道荧光传感系统。该系统将光开关聚合物点(Pdots)和碳点(CDs)与适体和FeO纳米颗粒集成在一起。具体而言,当用465nm激发光照射时,只有Pdots探针发出荧光信号。相反,当用354nm激发光照射时,Pdots探针的荧光被淬灭,只有CDs探针发出信号。这种创新设计消除了荧光探针之间的干扰,从而提高了检测方法的准确性和灵敏度。基于目标分析物与固定在磁性FeO纳米颗粒上的互补链(cDNA)与荧光探针之间的竞争性结合,传感系统的线性检测范围为1-100ng/mL,ACE的检测限为0.33ng/mL,CBZ的检测限为0.40ng/mL。我们成功地将该方法应用于自来水、苹果和黄瓜样品中ACE和CBZ的分析,回收率分别为96.09%-108.17%和94.59%-109.09%。这种方法为环境监测和食品安全分析提供了一个非常有前景的工具,显著提高了监测和管理与这些化合物相关的潜在健康风险的能力。
TalantaPMID:40578246
摘要:啶虫脒(ACE)是一种新型的氯化新烟碱类杀虫剂,具有一定的遗传毒性和细胞毒性。因此,建立一种快速、高效、便捷的农产品中啶虫脒残留检测方法至关重要。本文开发了一种适体辅助免疫色谱法,采用Ag@Au纳米颗粒通过比色和光热信号检测ACE。与啶虫脒适体共轭的深绿色Ag@Au纳米颗粒作为探针,与固定在测试线(T线)上的互补DNA链(cDNA1)竞争性结合,产生比色和光热信号。在最佳实验条件下,试纸条比色信号的目视检测限(vLOD)为15.6 ng/mL,可实现啶虫脒的定性检测。通过光热分析实现了啶虫脒的定量检测,呈现线性关系(3.9 - 250 ng/mL),方程为Y = -15.3965X + 49.0975(R = 0.9968),检测限(LOD)为0.1155 ng/mL。该检测方法具有高特异性,对四种啶虫脒结构类似化合物(烯啶虫胺、噻虫胺、吡虫啉和噻虫嗪)的交叉反应极小,对啶虫脒检测具有高特异性。试纸条在黄瓜和大白菜样品中的加标回收率为87% - 113%,相对标准偏差(RSD)为3.01% - 5.87%,表明具有良好的准确性和较强的实际应用潜力。
TalantaPMID:40561803
摘要:代谢物及其异构体结构在生物功能和功能障碍中的重要性日益得到认可。然而,实现组织区域内代谢物的定量图谱分析,尤其是具有异构体特异性的分析,仍然是一项分析挑战。这项工作展示了一种用于空间代谢组学且具有异构体分辨率的定量表面采样毛细管电泳方法的开发。评估了五种定量策略,确定最佳方法是将代谢物与标准品一起直接从组织中顺序进样。在一项原理验证研究中,该方法应用于大鼠脑组织切片,能够对代谢物、神经递质和异构体进行定量空间分析。研究结果显示,芳香族氨基酸酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸在四个脑区呈现出最动态的分布,而亮氨酸和异亮氨酸表现出不同的空间分布特征,亮氨酸始终是含量更丰富的异构体。该方法为深入了解生物功能和功能障碍背后的空间分辨生化过程提供了一个有前景的工具。
TalantaPMID:40543480
摘要:准确、动态地监测pH值和组胺对于评估海鲜的新鲜度以及早期疾病的诊断至关重要。通过将金纳米簇(AuNCs)嵌入并将石墨烯量子点(GQDs)吸附在沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)上,构建了一种用于检测pH值和组胺的比率荧光纳米探针GQDs/AuNCs@ZIF-8。鉴于ZIF-8的富集特性,嵌入的AuNCs的分子内运动受到限制并产生聚集诱导发光,与AuNCs相比,荧光增强了5倍。GQDs/AuNCs@ZIF-8纳米探针通过静电作用吸引对pH敏感的GQDs,在pH 9.5至pH 4.5范围内表现出双发射响应。这导致由于酸降解的ZIF-8释放出AuNCs,580 nm处的发射降低,以及由于质子化的GQDs,460 nm处的发射增加。这可以为从健康细胞中精确区分癌细胞提供见解。此外,食物变质产生的碱性组胺会进一步提高pH值,因此该纳米探针实现了20至240μM组胺的测定,检测限为7.49μM。有趣的是,一种集成智能手机的组胺响应传感器在紫外灯下通过颜色变化在20-220μM范围内呈现线性,实现了对海鲜新鲜度的视觉评估。GQDs/AuNCs@ZIF-8纳米探针在癌症识别和海鲜分析之间建立了联系,从而为开发用于在各种应用中测量多种标记物的双发射传感器提供了指导。
TalantaPMID:40472569
摘要:虽然基于损耗模式共振(LMR)的传感器从光纤向平面波导基板的转变使得能够开发出更坚固、更具成本效益且易于制造的平台,但在优化生物传感中的关键传感器参数(如分辨率和灵敏度)方面也带来了挑战。在这项工作中,我们介绍了金纳米颗粒(AuNP)的应用,以提高基于损耗模式共振(LMR)的生物传感器检测血管内皮生长因子(VEGF)蛋白的灵敏度。该传感器是通过在平面波导上沉积纳米TiO薄膜开发的,其性能使用三种检测方法进行评估:无标记法、夹心分析法和AuNP标记夹心分析法。AuNP的整合显著提高了灵敏度,能够检测低至0.1 ng/mL的浓度,超过了传统基于无标记LMR的传感器的灵敏度。这些结果证明了AuNP增强的LMR传感器在以高特异性和灵敏度检测低浓度生物标志物方面的潜力,使其成为生物传感应用中有前景的工具。
TalantaPMID:40561802
摘要:单克隆抗体(mAb)的结构复杂性源于其大分子性质以及进行翻译后修饰(PTM)的倾向,这可能导致电荷变体的形成。毛细管区带电泳(CZE)已证明对其分析特别有用,然而CZE分离所提供的选择性尚未完全阐明。在这项工作中,采用CZE-UV分析来表征英夫利昔单抗生物类似药产品的电荷变体。结果表明有可能识别不同产品之间的细微差异,显示出其在mAb生物相似性评估中的适用性。酶处理有助于确定英夫利昔单抗电荷变体的来源。帕博利珠单抗的CZE-UV分析表明,分离出的五个电荷变体均非源自C末端赖氨酸残基和/或N-聚糖。为了实现进一步鉴定,开发了一种分析策略,以实现CZE-UV馏分收集和mAb电荷变体的富集,随后在与串联质谱(MS/MS)联用的CE中进行系统的离线表征。CE-MS/MS实验能够鉴定不同类型的PTM,例如与迁移率降低相关的电荷变体馏分的N末端焦谷氨酸形成和天冬酰胺脱酰胺。此外,首次利用CE-MS/MS数据成功表征了琥珀酰亚胺中间体的形成,这可能与迁移率增加相关。因此,CZE-UV分离是由几种同时发生的PTM的协同作用导致的,这些PTM影响了电荷变体的表观迁移率。结果,实验证明了使用CZE-UV对完整mAb进行分析以概述治疗性mAb结构多样性的相关性和潜力。
TalantaPMID:40544553
摘要:本研究报告了从心叶青牛胆、阿尔西旋花、积雪草和多花旋花中分离出的蛋白质/肽(用于治疗阿尔茨海默病)的分析概况及其治疗潜力的计算机模拟分析。使用四种不同pH值的缓冲溶液提取蛋白质/肽。通过基于液相色谱-串联质谱的肽质量指纹图谱分析胰蛋白酶消化后的蛋白质/肽,结果显示存在大量参与调节氧化应激的蛋白质/肽。对基于缓冲液提取的蛋白质/肽依次用截留分子量为10 kDa和3 kDa的超滤膜进行纯化。对粗提物和这些滤液的评估显示,在铁离子还原抗氧化能力(FRAP)、二苯基苦味酰基自由基(DPPH)、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)和一氧化氮合酶(NOS)检测中,0.1 M Tris HCl缓冲液(pH 8.0)的3 kDa截留滤液具有最高的抗氧化潜力。通过高效液相色谱(HPLC)检测3 kDa截留滤液中肽的存在,用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)进行鉴定,并通过液相色谱-串联质谱获得其裂解模式。计算机模拟对接研究表明,鉴定出的肽对阿尔茨海默病靶点(β-分泌酶1、烟碱型乙酰胆碱受体、β淀粉样蛋白、乙酰胆碱酯酶、糖原合成酶激酶-3β、应激活化蛋白激酶)具有最高的结合亲和力。因此,本研究结果为所选药用植物的抗氧化和神经保护潜力提供了初步证据,支持了它们在延缓神经退行性变发病方面的相关性,并突出了它们在药物开发中的前景。
TalantaPMID:40555113
摘要:我们设计了P1G3,一种由N-亚硝基萘衍生物制成的光触发一氧化氮供体,通过N-NO裂解释放一氧化氮,同时产生荧光P1G2用于实时追踪。P1G3在细胞质中释放的一氧化氮量可通过光照持续时间和光照强度精确调节,从而将生物环境中意外自泄漏的风险降至最低。利用一氧化氮释放与荧光强度之间的定量映射关系,我们首次计算了细胞环境中供体系统的一氧化氮转化率。既提出了一种一氧化氮定量方法,又证明了该供体的稳定转化效率。在拟南芥中,P1G3成功诱导保卫细胞中钙的积累并触发气孔逐渐关闭,证明了时空控制的一氧化氮递送可增强耐旱性。
TalantaPMID:40479860
摘要:据报道,平面正方形铂(II)配合物具有强烈的电化学发光(ECL)发射效率,然而其潜在的ECL发射机制以及具有可用功能的形态良好控制的制备方法尚未得到充分研究,这严重阻碍了它们在ECL传感器中的应用。在本研究中,我们通过在[Pt(bzimpy)Cl]存在下TiCl的简单水解反应,开发了一种有效的方法来制备[Pt(bzimpy)Cl]/TiO(Pt@TiO)纳米棒(NRs)(bzimpy = 2,6-双(苯并咪唑-2'-基)吡啶)。TiCl的水解过程会产生过量的H,使[Pt(bzimpy)Cl]配合物快速自组装成形态良好控制的NRs,而水解产物TiO易于沉积在[Pt(bzimpy)Cl]表面形成Pt@TiO NRs。ECL机制表明,自组装的[Pt(bzimpy)Cl] NRs表现出聚集诱导电化学发光(AIECL)效应。TiO和Pt(II)的催化能力可加速共反应剂KSO的分解以形成SO˙,导致KSO的还原电位显著正移和还原电流增强,最终使Pt@TiO NRs的ECL发射高度增强。由于Pt@TiO通过形成P-O-Ti配位键对磷酸基团具有高亲和力,开发了一种用于蛋白质激酶A(PKA)活性分析的ECL传感器,其线性范围宽,为0.005至10 U/mL,检测限低至0.002 U/mL。本研究为具有AIECL发射的平面正方形铂(II)配合物的可控自组装和功能化提供了一种新策略,这可能广泛扩展平面铂(II)配合物在基于ECL的分析中的潜在应用。
TalantaPMID:40554066
摘要:细胞内异常粘度与细胞功能障碍和各种疾病密切相关。开发用于监测细胞内粘度变化的可靠工具已引起广泛关注。在此,我们设计了一系列基于部花青的新型分子转子,其具有电子受体-供体-受体(A-D-A)系统,用于对活细胞中的粘度进行高灵敏度检测和成像。通过在三甲川部花青的γ位引入吸电子基团,设计了具有扩展π共轭体系的分子转子。结果表明,所有荧光团在水性介质中发射较弱,但对粘度变化表现出高度敏感的响应。其中,苯并噻唑乙腈-部花青荧光团(BAMCy)是首个能够在近红外窗口以高信噪比(45倍)进行粘度特异性检测的部花青衍生分子转子。这些优异的特性使得在各种刺激条件下能够对活细胞中的粘度变化进行免洗和特异性成像。此外,使用该探针,我们观察到铁死亡过程中细胞粘度增加。该探针是研究与细胞内粘度相关疾病的生理过程和病理机制的宝贵工具。
TalantaPMID:40543482
摘要:芋螺是海洋食肉动物,它们利用主要由富含翻译后修饰(如糖基化或乙酰化)的肽组成的强效毒液来制服猎物并威慑捕食者。毒液的复杂性因物种而异;例如,之前在织锦芋螺中已检测到1000多种不同的肽。为了尽可能全面地应对这种复杂性,将毛细管电泳与质谱联用(CE-MS)与传统的液相色谱与质谱联用(LC-MS)一起进行了评估。CE的优势在于它可以在类似天然的条件下运行,并允许同时分析具有广泛极性的肽混合物。在本研究中,CE-MS用于分析织锦芋螺的捕食性毒液,并根据其单同位素质量鉴定毒液肽(称为芋螺毒素)。证明了LC和CE分析方法的互补性,但重要的是,与LC-MS相比,CE-MS检测到的大多数离子所需的材料量要少600到1000倍,这在处理毒液等有限样本时是一项主要优势。
TalantaPMID:40570435
摘要:代理校准(CbPx)是一种新的、与基体匹配的校准方法,它仅使用两种溶液即可在对样品进行多元素分析的同时提供完整的校准曲线。CbPx使用替代元素作为目标分析物的代理来构建校准曲线。溶液1包含样品以及已知的、浓度不同的代理元素。溶液2包含等量的样品和浓度更高的相同代理元素,外加一份含有已知浓度分析物(标准品)的储备溶液等分试样。校准曲线在y轴上绘制溶液1中各元素的信号与溶液2中等分试样额外信号的信号比(S/S),在x轴上绘制各代理元素的浓度比(C/C)。本研究将CbPx应用于电感耦合等离子体发射光谱法对固体样品的分析。校准直接在微波辅助消解容器中进行,无需额外的样品制备。使用奶粉参考物质进行了验证,分析物的回收率在87%至107%之间,相对标准偏差(RSD)在百分之几以内。该方法应用于10种商业婴儿配方奶粉和牛奶样品(8种粉末和2种液体)的分析。粉末样品中分析物的检测限范围为0.01(锰)至10(钾)mg/kg。代理校准是一种与基体匹配、经济高效的方法,仅使用两种溶液,能够同时测量多种分析物,实现高效的常规分析。
TalantaPMID:40499384
摘要:严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)是一种致病性病毒,具有高度传染性。因此,一种快速灵敏的SARS-CoV-2检测策略势在必行。在此,报道了一种通过无原间隔序列邻近基序(PAM)的重组酶聚合酶扩增与CRISPR/Cas12a相结合用于检测SARS-CoV-2 N基因的一锅法检测。为避免CRISPR/Cas12a系统中双链DNA(dsDNA)的PAM位点限制,我们设计了两个单独的crRNA与靶序列的两个不同区域杂交。N基因DNA的存在能够启动重组酶聚合酶扩增(RPA),暴露crRNA的识别位点并激活Cas12a。此后,Cas12a的激活导致非靶标DNA报告分子的消化,从而诱导显著的荧光信号。该检测在30分钟内完成了N基因DNA的检测。由于RPA扩增和Cas12a反式切割活性,获得了100 aM的高灵敏度。同时,由于CRISPR/Cas12a的位点特异性识别能力,所提出的检测方法显示出优异的特异性。更重要的是,对加标样品的分析验证了所提出方法的出色实际应用。因此,该检测方法在分子诊断中具有广阔的应用前景。
TalantaPMID:40582106
摘要:特级初榨橄榄油(EVOO)被视为符合国际橄榄理事会(IOC)标准的最佳品质橄榄油类别,其品质的保持主要受到与劣质或替代食用油混合的阻碍。本研究开发了一种便携式、精确且快速的电子鼻,用于评估与五种不同相对比例的少量初榨橄榄油(VOO)混合的EVOO的纯度。采用了热冲击诱导(TSI)的SnO气体传感器,无需传感器阵列并消除了多维漂移。判别响应时间优化为3.2秒,在为期三个月的实验中具有一致的重复性。预处理后进行特征选择,然后结合主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA),有效地在三维特征空间中分离橄榄油簇。利用欧几里得距离的k近邻分类器在识别EVOO和VOO的五种二元比例时,对于k = 7达到了98%的优异准确率,证明了所设计的电子鼻能够检测复杂气味混合物的含量。随后使用25个验证数据评估该装置的准确性,精度为92%。所设计电子鼻的成功分类率归因于纯VOO与纯EVOO相比具有较低的氧化稳定性,这导致VOO的挥发性有机化合物(VOCs)在TSI气体传感器的传感颗粒上更快地形成和分解。这种创新的电子鼻在识别复杂气味混合物的工业应用中显示出巨大的潜力。
TalantaPMID:40466449
摘要:从棕榈油行业的副产品棕榈仁壳(PKS)中制备活性炭(AC)可通过多种工艺实现,包括热解和活化(KOH湿法)。通过球磨控制废弃PKS(wPKS)的粒径,以最大化AC-wPKS的表面积。球磨24小时后获得了最小粒径189纳米。使用循环伏安法、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、拉曼光谱、布鲁瑙尔-埃米特-泰勒(BET)分析和场发射透射电子显微镜(FETEM)相结合的方法,对AC-wPKS的电化学和形态学性质进行了全面研究。AC-wPKS上的含氧官能团与亚甲基蓝(MB)相连,以开发用于检测人血清白蛋白(HSA)的无标记免疫传感器(抗体-抗原相互作用)。使用差分脉冲伏安法(DPV)检测了免疫传感器的分析性能,包括线性、重现性、储存稳定性和选择性。AC-wPKS:MB修饰的丝网印刷碳电极成功检测了血清样本中的HSA,回收率在84±1%至101.2±0.4%之间,令人满意。本研究突出了棕榈油生产废弃物作为类石墨材料可持续来源的潜力,不仅为电化学传感提供了一种新方法,还提供了一种有效的废物管理策略。
TalantaPMID:40609487
摘要:在本研究中,开发了一种用于测定牛奶中镉的干滴激光诱导击穿光谱(LIBS)方法。该方法的性能通过标准和实际蛋白质样品得以展现。将标准蛋白质牛血清白蛋白(BSA)和从脱脂牛奶中提取的乳清蛋白在标准镉溶液中孵育,然后通过离心用截留滤器过滤复合溶液。滤液中未反应的镉和过滤部分中与镉结合的蛋白质分别加载到硅片基底上,并通过干滴LIBS方法进行分析。利用信号增强效应在减压条件下进行测量。发现大多数镉发射线的最佳压力为100毫巴。结果表明,减压下的干滴LIBS方法可用于鉴定和测定乳清基质中游离和与蛋白质结合的镉。与乳清蛋白结合的镉的基于浓度的检测限确定为20.2纳克/毫升,对于500纳升的样品体积,绝对量低至10皮克。定量限(LOQ)值分别按浓度单位和绝对量估计为67.3纳克/毫升和33.3皮克。在分析有限量的样品(如体液)时,使用小样品体积很重要。在同一点多次加载样品的预浓缩研究提高了基于浓度的检测效果。由于低于检测限,单次加载无法测定乳清基质中8纳克/毫升的镉;连续加载10次后可以测定。该方法也可应用于食品质量控制中与蛋白质结合的其他有毒金属的测定。
TalantaPMID:40592046
摘要:腺苷 5'-三磷酸(ATP)是一种高能磷酸化合物,为生物体的生理活动提供所需的大部分能量。细胞内 ATP 水平的异常波动与多种生理疾病密切相关。因此,ATP 水平的监测对疾病的诊断和治疗具有重要意义。在此,利用四苯乙烯和三苯胺荧光团合成了六种具有不同结构的荧光探针,包括 TPE-P1、TPE-P2、TPE-P3、TPA-P4、TPA-P5 和 TPA-P6。这些探针均表现出长波长发射、良好的生物相容性和大斯托克斯位移等优点。值得注意的是,这些探针的含氮正电荷位点和硼酸基团可作为 ATP 识别基团。然后,选择性实验表明,与其他探针相比,TPA-P4 对 ATP 具有良好的选择性和更高的荧光增强程度,更适合于 ATP 的检测。此外,TPA-P4 成功应用于线粒体中 ATP 的成像检测。重要的是,TPA-P4 还可以通过对 ATP 成像区分正常肝细胞(LO2)和肝癌细胞(HepG2),这在肿瘤诊断中可能显示出巨大的潜在应用价值。它还成功应用于肝损伤和炎症过程中 ATP 水平的检测,有望为未来疾病的诊断和治疗提供重要信息。
TalantaPMID:40582112
摘要:血流感染具有较高的发病率和死亡率。目前,诊断血流感染的金标准是从阳性培养瓶中重新培养细菌,用于质谱分析和耐药性分析。然而,这一过程至少会延迟一天,这可能导致每小时死亡率增加7.6%。因此,加快细菌种类的鉴定和耐药性的确定至关重要。在此,我们展示了一种新型的高通量迪恩流分馏(DFF)螺旋芯片,可有效地从阳性血培养瓶中筛选出致病细菌,效率>80%。通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)直接鉴定DFF装置中富集的病原体,随后通过适体荧光法测定耐药性,从而无需进行平板再培养。直接从阳性血培养瓶中成功鉴定出三种高概率耐药菌(耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌[CRAB]、耐碳青霉烯铜绿假单胞菌[CRPA]和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌[MRSA])。DFF微流控细菌分离与基于适体的耐药性检测相结合,使用来自阳性血瓶的2 mL样本可在1小时内完成,这有助于医生及时选择合适的抗生素有效治疗患者。
TalantaPMID:40582109
摘要:开发了一种使用带有微纤维型结构的移液器吸头(MFS-PT)的酶联免疫吸附测定(ELISA)方法。通过使用由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)制成的微纤维型结构(MFS)作为抗体固定介质并入移液器吸头,增加了反应场的比表面积。还使用发光二极管(LED)和微型光电倍增管(μPMT)制造了用于MFS-PT的紧凑型荧光检测器。使用MFS-PT和荧光检测器通过MFS-PT-ELISA测定C反应蛋白(CRP),估计CRP检测限(3σ)为0.78 ng/mL。与使用不含MFS的移液器吸头的ELISA相比,MFS-PT-ELISA对CRP测量的灵敏度约高1.4倍。与传统方法相比,测量时间和样品消耗量分别减少到约1/3(55分钟)和1/33(3μL)。基于MFS-PT-ELISA方法对人血清中CRP的测量得到的定量值通常与使用微孔板的传统方法获得的值一致。该结果表明所开发的方法可用于实际样品的测量。MFS-PT易于制造且成本低廉,通过简单的移液操作即可快速实施ELISA;因此,有望发展成为一种适用于包括医疗保健、环境监测和食品安全等广泛领域的现场诊断工具。
TalantaPMID:40532458
摘要:胰腺癌的五年生存率较低且发病率不断上升,已成为最致命的恶性肿瘤之一。由于传统诊断方法的局限性,胰腺癌往往在晚期才被诊断出来。早期和微创检测方法有助于及时诊断,并显著提高生存率。开发对与肿瘤进展相关的蛋白质生物标志物具有高特异性和高灵敏度的生物传感器是实现这一目标的一种有前景的策略。本文综述了用于检测胰腺癌相关蛋白质生物标志物和生物标志物组的各种生物传感器。首先,简要介绍了与胰腺癌临床检测相关的几种关键蛋白质生物标志物。其次,重点介绍了生物传感器技术以及用于改进生物标志物识别的联合检测方法的最新进展。最后,讨论了使用生物传感器早期检测胰腺癌面临的挑战和未来方向。
TalantaPMID:40554064
摘要:多硫化氢(HS,n>1)被认为是一种极具前景的新型信号分子,在生理调节中发挥着不可替代的关键作用。铁死亡主要由铁依赖性脂质过氧化物的积累驱动,这些脂质过氧化物在铁的作用下与活性氧有关。在铁死亡过程中,会产生大量活性氧,从而促进细胞内多硫化氢水平的升高。有研究表明铁死亡与关节炎之间存在密切且不可否认的关联。基于此,我们的研究合成了一种近红外比率荧光探针TMN-S,用于体内外多硫化氢的检测和成像。TMN-S对多硫化氢表现出高灵敏度(检测限=0.38μM)和选择性,细胞毒性试验表明它具有低生物毒性和良好的生物相容性。通过光谱实验和核磁共振分析验证了探针与多硫化氢之间的亲核取代机制,并且探针TMN-S已有效地用于追踪和成像细胞内源性和外源性多硫化氢来源。此外,该探针以比率信号模式监测了铁死亡过程中细胞内多硫化氢表达水平的变化。更重要的是,TMN-S成功实现了在与铁死亡相关的关节炎小鼠体内多硫化氢的成像。这为更深入了解多硫化氢在铁死亡引起的关节炎中的作用机制提供了一种有效的实验工具。
TalantaPMID:40532461
摘要:SH-SY5Y细胞被广泛用作体外模型,以研究环境污染物的神经毒性作用以及与神经退行性疾病相关的各种神经疾病。阐明SH-SY5Y分化的分子途径并鉴定易于检测的标志物对于推进这些应用至关重要。在本研究中,我们使用傅里叶变换红外(FTIR)显微光谱对经历全反式维甲酸(ATRA)诱导分化的完整SH-SY5Y细胞进行了表征。我们的结果表明,该技术可以通过直接识别所获取光谱中的特征标记带来有效区分未分化和分化的细胞。光谱数据的多变量分析显示,全局蛋白质磷酸化发生了显著变化,这与糖原含量的变化一致,同时还反映了脂质物理化学修饰的改变。互补的生化、代谢、脂质组学和蛋白质组学分析使我们能够将这些光谱标志物与SH-SY5Y分化过程中发生的特定分子事件相关联。总体而言,FTIR(显微)光谱作为一种强大的原位方法出现,能够以非靶向和无偏的方式检测和监测在ATRA诱导的分化过程中决定SH-SY5Y细胞命运的关键标志物因素。