臺式小核磁-磁納米傳感器快檢技術(shù)

隨著納米技術(shù)的發(fā)展，生物功能化超順磁性納米顆粒（連接有不同生物分子，如核酸、小分子、多肽、抗體），在生物富集、識別等方面得到廣泛的發(fā)展。生物功能化磁珠富集在生物大分子上，引起體系中橫向弛豫時(shí)間（T2）的變化。采用臺式小核磁低場核磁共振（LF-NMR）法可敏感地檢測到這一變化。將兩者結(jié)合可以構(gòu)建一種新型的，具有極低檢測限、特異性強(qiáng)、快速等特點(diǎn)的生物分子識別方法。目前，臺式小核磁結(jié)合磁納米開關(guān)這一技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于毒素、病毒、細(xì)菌等的檢測中。

臺式小核磁-磁納米傳感器快檢技術(shù)基本原理

磁納米傳感器探測機(jī)制的基本原理是基于選擇性納米顆粒與靶標(biāo)相互作用時(shí)在分散和聚集狀態(tài)之間切換的能力，狀態(tài)轉(zhuǎn)變伴隨著溶液水質(zhì)子的自旋-自旋弛豫時(shí)間（T2）的變化。通過臺式小核磁可以敏感的捕獲這一變化，從而實(shí)現(xiàn)對靶標(biāo)的快速檢測。

臺式小核磁-磁納米傳感器快檢技術(shù)用于細(xì)菌檢測案例

下圖顯示不加菌液的樣品（對照組磁珠）和加入沙門氏菌的樣品（磁珠+沙門氏菌）臺式小核磁檢測到的T2值差異，表明此方法可以用來對目標(biāo)微生物進(jìn)行檢測。

為了研究不同細(xì)菌濃度對檢測方法的影響和檢測方法的靈敏度，以6種不同濃度的沙門氏菌作為檢測對象，磁珠濃度固定為0.14mg/mL。結(jié)果如下圖所示，當(dāng)細(xì)菌濃度從100cfu/mL變化到10000cfu/mL，相應(yīng)的ΔT2值從43變化到5。當(dāng)阪崎腸桿菌濃度低至1cfu/mL時(shí)，ΔT2值仍然很高（ΔT2=34ms），說明了在菌濃度很低的情況下，仍能檢測出目標(biāo)菌，表明臺式小核磁檢測方法有很高靈敏度。

借助臺式小核磁低場核磁共振儀，結(jié)合納米傳感器，能快速檢測出樣本中的目標(biāo)菌，由于免疫學(xué)特異性結(jié)合的特性，該方法對檢測靶標(biāo)物有極高的靈敏度與特異性。同時(shí)，試驗(yàn)所用的試劑簡單、普遍，能應(yīng)用于不透明、復(fù)雜的食品介質(zhì)。

臺式小核磁-磁納米傳感器分析技術(shù)檢測的分析物類別:

1、病毒[46]

2、小分子，肽[23，63，65]

3、DNA，mRNA[1，45，46，66，67]

4、過氧化物酶[48]

5、蛋白酶[45，47，68]

6、端粒酶[66]

7、甲基化酶[46]

8、激素[69，70]

9、離子[60，71，72]

10、細(xì)菌細(xì)胞[23，48]

11、蛋白質(zhì)[23，45，49，61，69]

12、免疫球蛋白[19]

13、真核細(xì)胞[23]

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推薦儀器：核磁共振造影劑成像分析儀

【參考資料：[1]李先富, 陳艷, 張之韻,等. 食源性致病菌低場磁共振快速篩選檢驗(yàn)方法[J]. ZG食品學(xué)報(bào), 2013(03):171-175.】