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  • Nat Nanotechnol:利用金涂层纳米颗粒使得检测超低水平的miRNA成为可能

    Nat Nanotechnol:利用金涂层纳米颗粒使得检测超低水平的miRNA成为可能

    在一项新的研究中,来自澳大利亚新南威尔士大学的研究人员发现了一种检测血液样本中超低水平microRNA(微小RNA, miRNA)的新方法,这可能能够更快地和更有效地诊断癌症和其他疾病。他们使用纳米颗粒结合靶miRNA,使得它们易于提取。这种方法的一个主要益处之一是即便miRNA在血液样本中的含量很少,它也是有效的,而在此之前,需要更多的样本来提取类似数量的miRNA。相关研究结果近期发表在Nature Nanotechnology期刊上,论文标题为“Nucleic acid hybridization on an electrically reconfigurable network of gold-coated magnetic nanoparticles enables microRNA detection in blood”。论文通讯作者为新南威尔士大学的Justin Gooding教授。 作为一类短RNA分子,miRNA靶向一些mRNA(用于合成蛋白的遗传物质)来阻止它们编码特定的蛋白。miRNA活性受损与癌性肿瘤的形成和转移有关。 在这项新的研究中,这些研究人员报道利用与他们想要检测的miRNA相匹配的DNA对金涂层磁性纳米颗粒(Au@MNP)进行修饰。这些纳米颗粒实际上是可分散的电极。当在血液中进行循环时,它们捕获靶miRNA,随后通过使用磁铁分离这些携带着靶miRNA的纳米颗粒。 Gooding说,“如今我们获得更多的靶miRNA,这是因为这些可分散的电极捕获样品中的几乎所有的靶miRNA。鉴于这种捕获是如此有效,我们获得更高的灵敏度并且能够检测更低的下限。因为我们利用磁铁将它们带回到电极上,我们的响应时间要快得多。” 更快的优势之一是它会降低成本。Gooding说,“它可能要便宜几个数量级。我们的方法需要30分钟,而定量聚合酶链反应需要将近12个小时。” 这种新技术的关键不仅在于能够检测较低浓度的miRNA,还能检测范围很广的浓度。Gooding说,“这对于确定不同miRNA的水平是增加还是减少非常重要。与作为黄金标准的核酸扩增方法相比,我们能够非常快速地完成这种检测。我们能够在未加工的血液中进行检测。这意味着这种技术有可能仅通过扎手指验血来确定miRNA的水平。” Gooding表示,他预计这种技术将在三年内投入使用,等待监管部门的批准。

    时间:2019-05-07 关键词: 智慧医疗 纳米颗粒

  • 国际研究团队利用砷化镓纳米颗粒 成功制备出一种超快可调谐超材料

    俄罗斯莫斯科大学(Moscow State University)、美国桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)和德国弗里德里希-席勒大学(Friedrich-Schiller University)研究人员组成的国际研究团队利用砷化镓纳米颗粒,成功制备出一种超快可调谐超材料。 光学超材料是一种人造材料,因其特殊纳米结构而具备不寻常的光学性能。近20年来,研究人员已设计了多种超材料基器件,但其特性无法改变。基于此,研究人员首先制备出由半导体纳米颗粒阵列组成的砷化镓薄膜,之后利用电子束光刻技术和等离子体刻蚀技术,制备出砷化镓基超材料。当光源通过时,超材料可在纳米尺度上利用半导体颗粒捕获光源并使其高效地发生作用,从而以每秒超1000亿次的速度实现快速“开启”和“关闭”。 新光学超材料为实现超快信息传输铺平了道路,同时相关技术可用于构造光学逻辑器件,并为研制超快光学计算机提供了可能。

    时间:2018-06-26 关键词: 砷化镓 纳米颗粒

  • 俄美德三国科学家联合成功制备超快可调谐超材料

    俄美德三国科学家联合成功制备超快可调谐超材料

    俄罗斯莫斯科大学(Moscow State University)、美国桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)和德国弗里德里希-席勒大学(Friedrich-Schiller University)研究人员组成的国际研究团队利用砷化镓纳米颗粒,成功制备出一种超快可调谐超材料。 光学超材料是一种人造材料,因其特殊纳米结构而具备不寻常的光学性能。近20年来,研究人员已设计了多种超材料基器件,但其特性无法改变。基于此,研究人员首先制备出由半导体纳米颗粒阵列组成的砷化镓薄膜,之后利用电子束光刻技术和等离子体刻蚀技术,制备出砷化镓基超材料。当光源通过时,超材料可在纳米尺度上利用半导体颗粒捕获光源并使其高效地发生作用,从而以每秒超1000亿次的速度实现快速“开启”和“关闭”。 新光学超材料为实现超快信息传输铺平了道路,同时相关技术可用于构造光学逻辑器件,并为研制超快光学计算机提供了可能。

    时间:2018-06-26 关键词: 技术前沿 砷化镓 光学逻辑器件 纳米颗粒

  • 纳米颗粒可追踪癌细胞转移

    纳米颗粒可追踪癌细胞转移

    最近,来自美国凯希西储大学(Case Western Reserve University)的Efstathios Karathanasis团队开发出了一种技术,可以用纳米粒子追踪转移初期的癌细胞,这使人们有可能阻止癌细胞的扩散。 已经有一些研究团队在开发新的抗癌技术,他们将小分子的抗癌药物包裹在纳米粒子之中,并在其外标记只针对癌细胞标志物的配体,以使高浓度的药物集中于肿瘤细胞位置,而对健康组织没有影响。不过,Karathanasis认为,肿瘤生物学表明仅针对一种癌症标志物是不够的,因为即使对于同一个患者的同一种肿瘤,在某个给定时间点上,也不会有哪一种特定的蛋白受体会在所有癌细胞上都过表达。于是,他决定以癌细胞转移早期不同阶段的两种蛋白标志物为靶标,来追踪尽可能多的转移癌细胞。 为了验证这个想法,这个研究团队在100纳米直径的脂质体上安装了两种配体,各自针对一种转移癌细胞的表面蛋白。这两种表面蛋白的作用都是使血液中循环的肿瘤细胞离开血管,在身体里一个新的位置形成新的肿瘤。其中一种是selectin,它有助于让血液中循环的癌细胞开始沿血管内表面滚动;另一种是integrin,有助于这些滚动的癌细胞牢固地附着在血管壁上,为其下一步脱离血管形成新肿瘤做好准备。 Karathanasis的研究小组对极具侵略性的转移性三重阴性乳腺癌的两种不同的小鼠模型进行了测试,以测试该纳米粒子是否能真正找到这些顽固的癌细胞。他们将荧光或放射性标记的纳米颗粒注射进入小鼠,发现这些纳米颗粒确实不负所望,成功标记了约90%的微转移位点(即10至30微米尺寸的癌细胞团),Karathanasis说。而且,这种双配体纳米颗粒,能够发现那些被单配体纳米颗粒“漏过”的癌细胞。另外,双配体纳米颗粒的识别效率也很高,注射后2小时,22%的纳米颗粒都已经沉积在那些早期的转移癌细胞上。 不过,因为selectin和integrin也是炎症和心血管疾病的标志物,研究人员还需要测试纳米颗粒在这些疾病里可能出现的副作用,Karathanasis说。他们还计划用这种纳米粒子搭载抗癌药物进行治疗实验。 乔治亚理工学院和埃默里大学的生物医学工程系系主任Ravi V. Bellamkonda对这种双靶标策略印象深刻,他说,“这种策略基于这样的认识:肿瘤不是千人一面,而且,在每个肿瘤或每例患者中,各个癌细胞可能处于肿瘤发展和转移扩散的不同阶段”,这使得纳米疗法的设计与最前沿的癌症生物学认识更加协调一致。

    时间:2015-09-06 关键词: 癌细胞 纳米颗粒

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