VIEW:结构色条码悬浮阵列设计制备与其在生物检测方面的应用

随着生物诊断技术的不断发展,该领域的研究兴趣重点逐渐聚焦在高灵敏度测定方法创新上,尤其是对小样本量分析得到大信息量的要求,推动着多重分析技术的日新月异。而悬浮阵列技术便是其中最引人瞩目的技术之一。与常规微阵列方法相比,此项技术具有操作灵活,成本效益高,检测通量大的特点。而悬浮阵列技术最核心的内容是具有独特信息内容的条码材料的制备与编译。

目前,此项技术的研究重心是构建具有独特探针识别能力的条码材料,其中结构色颗粒是最具代表性的条码材料之一。结构色是自然界中普遍存在的一种色彩表现形式,类似于蝴蝶翅膀呈现斑斓的色彩,通过构造特定的微/纳米级结构对光进行折射、衍射、干涉或是漫反射作用,从而达到物理显色的目标,与染料呈色相比,其对光漂白和光淬灭更具有稳定性,是用于条码阵列编译的理想材料。

近日,东南大学生物医学工程学院赵远锦教授团队与复旦大学生物医学研究院舒易来教授、商珞然教授团队共同发表了题为“Structural Color Barcodes for Biodiagnostics”的综述性文章,综合介绍了结构色条码阵列技术在生物诊断应用的最新研究进展。文章分别从形态,成分和功能性各异的结构色条码材料定向制备;和基于结构色条码的悬浮阵列技术在分子、亚细胞、细胞以及类器官水平的多级生物标志物分析的应用两个方面,并深入结合经典研究范例,全面地介绍这项技术的新进发展。文中提到新兴的微流体技术极大地促进了结构色条码颗粒的合成方法,实现了结构色颗粒不同形态、成分和功能性的定制。这些颗粒形成的条码,通过特定的探针-靶标反应,对生物分子标志物进行多重定性、定量检测。此外,还可以通过条形码大小、内部与表面结构调整来达到对细胞的捕获、检测和释放,最终实现细胞水平的检测。作者评价多重条形码悬浮阵列技术具有操作灵活,经济高效,高通量的特点,赋予检测方法同时检测大量分析物的能力,在分子,亚细胞,细胞和类器官水平有着广泛应用,为生物诊断领域开辟了新的可能性。最后,作者认为该领域研究机遇与挑战并存,展望前景,希望能有更多的科学家,工程师和临床医生共同合作以将该技术推向成熟的应用。文章发表在VIEW上(DOI: 10.1002/viw2.8)。

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