碳纳米管中结构稳定性检测方案(LB膜分析仪)

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基于 LB技术制备用于临床早期诊断阿尔茨海默症测试平台 naturecommunications ArticleOpen Access Published： 08 January 2020 Clinically accurate diagnosis ofAlzheimer’s disease via multiplexedsensing of core biomarkers in humanplasma Kayoung Kim， Min-Ji Kim， Da Won Kim， Su Yeong Kim， Steve Park& Chan BeumPark刁 Nature Communications 11， Article number： 119 (2020)Cite this article3280 Accesses64 Altmetric Metrics 阿尔茨海默症(AD)是现阶段全球最普遍的神经退行性疾病。它影响了至少10%的65岁以上中老年人。尽管疾病严重，由于神经心理学测试和神经成像的准确性低及成本过高，AD 的早期诊断仍然具有非常大的挑战性。 在这篇文章中，作者使用 Langmuir-Blodgett 膜分析仪成功制备出密集排列的碳纳米管(CNT)。而相对于传统商业化的 ELISA 方法检测， LB自组装 CNT 阵列方法可以将检测灵敏度提升10-1000倍。这项工作证明了基于 LB 方法的碳纳米管阵列生物传感器可用于早期AD 诊断。 A B 文中作者详细分析了不同循环压缩次数下，碳纳米管LB膜形貌及缺陷结构状态：使用LB膜分析仪制备 CNT过程中，作者对比了经过反复多次逐渐压缩方法(A)，和单次压缩法(B)制备出的 CNT 阵列的结构差异。图A中，经过10次的反复压缩， CNT 中的缺陷部分逐渐消失，而此时表面压也达到了临界的35mN/m，并且从扫描电镜可观测到其形成紧密排列的 CNT 阵列。而使用单次直接压缩直接压至35mN/m，可发现表面并没有形成紧密排列，取而代之的则是出现大量圈状结构。作者也随后使用其他辅助检测手段 (AFM 和拉曼)对比证明了使用LB方法制备出出 CNT 阵列是结构有序的单层分子层，并且在经过后续退火处理后结构并没有发生改变。 Concentration of t-tau/fM 之后作者将 AD 特异性敏感的标志物 (t-tau， p-tau181， AB42 和AB40)修饰于此前制备好的 CNT 表面。作者也对比了基于 CNT生物传感器的检测限的数据统计：无需任何复杂技术的LB自组装方法(红)可以在任何基材上制备出均匀的单层碳纳米管阵列，并且相较于传统的随机沉积 CNTS 和化学气相蒸发，LB方法可以将样品中的特定标靶检测精度下限降低至飞摩尔级别。 作者通过测量临床血液样本中的 t-tau /AB42， p-tau181 /AB42 和AB42/AB40 的水平，传感器阵列成功地将临床诊断为AD 的患者与健康对照组区分开，平均敏感性为90.0%，选择性为90.0%，平均准确度为88.6%。 本文提炼自下面发表于《Nature Communicaitons》的一篇题为“Clinically accuratediagnosis of Alzheimer's disease via multiplexed sensing of core biomarkers in humanplasma”的论文，文章版权归原文作者所有，如有侵犯，请联系删除。 文章原文链接如下： https：//www.nature.com/articles/s41467-019-13901-z   阿尔茨海默症（AD）是现阶段全球最普遍的神经退行性疾病。它影响了至少10%的65岁以上中老年人。尽管疾病严重，由于神经心理学测试和神经成像的准确性低及成本过高，AD的早期诊断仍然具有非常大的挑战性。 在这篇文章中，作者使用Langmuir-Blodgett膜分析仪成功制备出密集排列的碳纳米管（CNT）。而相对于传统商业化的ELISA方法检测，LB自组装CNT阵列方法可以将检测灵敏度提升10-1000倍。这项工作证明了基于LB方法的碳纳米管阵列生物传感器可用于早期AD诊断。 文中作者详细分析了不同循环压缩次数下，碳纳米管LB膜形貌及缺陷结构状态：使用LB膜分析仪制备CNT过程中，作者对比了经过反复多次逐渐压缩方法（A），和单次压缩法(B)制备出的CNT阵列的结构差异。图A中，经过10次的反复压缩，CNT中的缺陷部分逐渐消失，而此时表面压也达到了临界的35mN/m，并且从扫描电镜可观测到其形成紧密排列的CNT阵列。而使用单次直接压缩直接压至35mN/m，可发现表面并没有形成紧密排列，取而代之的则是出现大量圈状结构。作者也随后使用其他辅助检测手段（AFM和拉曼）对比证明了使用LB方法制备出的CNT阵列是结构有序的单层分子层，并且在经过后续退火处理后结构并没有发生改变。       之后作者将AD特异性敏感的标志物（t-tau，p-tau181，Aβ42和Aβ40）修饰于此前制备好的CNT表面。作者也对比了基于CNT生物传感器的检测限的数据统计：无需任何复杂技术的LB自组装方法（红）可以在任何基材上制备出均匀的单层碳纳米管阵列，并且相较于传统的随机沉积CNTS和化学气相蒸发，LB方法可以将样品中的特定标靶检测精度下限降低至飞摩尔级别。 作者通过测量临床血液样本中的t-tau /Aβ42，p-tau181 /Aβ42和Aβ42/Aβ40的水平，传感器阵列成功地将临床诊断为AD的患者与健康对照组区分开，平均敏感性为90.0％，选择性为90.0％，平均准确度为88.6％。 本文提炼自发表于《Nature Communicaitons》的一篇题为“Clinically accurate diagnosis of Alzheimer’s disease via multiplexed sensing of core biomarkers in human plasma” 的论文，文章版权归原文作者所有，如有侵犯，请联系删除。