基于熒光的生物傳感和生物成像技術(shù)廣泛用于研究和臨床環(huán)境中以檢測和成像感興趣的各種生物物種。雖然基于熒光的檢測和成像技術(shù)使用方便，但它們的靈敏度較差。例如，當患者在血液或尿液中攜帶低水平的抗原時，熒光信號可能是微弱的，使得可視化和診斷變得困難。因此，當靈敏度是關(guān)鍵要求時，基于熒光的檢測并不總是優(yōu)選的。

位于圣路易斯華盛頓大學的多學科團隊和萊特 - 帕特森空軍基地的空軍研究實驗室(AFRL)開發(fā)了一種高科技裝置，利用金屬納米結(jié)構(gòu)在這些診斷測試中將熒光強度提高了100倍。它是一種廉價而簡單的解決方案，可以解決以前一直困擾的診斷問題。

“利用熒光進行生物檢測是非常方便和容易的，但問題在于它不那么敏感，這就是研究人員不想依賴它的原因，”工程學院機械工程與材料科學教授Srikanth Singamaneni說。 & 應(yīng)用科學。

正如該團隊最近在Light：Science and Applications雜志中所解釋的那樣，增強信號的技術(shù) - 例如依賴基于酶的擴增 - 需要額外的步驟來延長整體操作時間，以及專門和昂貴的讀數(shù)在某些情況下系統(tǒng)。

然而，Singamaneni及其同事開發(fā)的“等離子體貼片”不需要對測試方案進行任何改變。貼片是一塊約一厘米見方的柔性薄膜，嵌有納米材料。研究人員或?qū)嶒炇壹夹g(shù)人員需要做的就是按照常規(guī)方法準備樣品，將貼劑涂在上面，然后像往常一樣掃描樣品。

“這是一層薄薄的彈性透明材料，頂部吸收了金納米棒或其他等離子體納米結(jié)構(gòu)，”Singamaneni Lab的研究生，手稿的主要作者Jingyi Luan說。“這些納米結(jié)構(gòu)充當觸角：它們將光線聚集在發(fā)出熒光的分子周圍的微小體積中。熒光是戲劇性的，使其更容易可視化。貼片可以被想象為光的放大鏡。”

Singamaneni表示，新開發(fā)的補丁是一種廉價的補丁 - 每個應(yīng)用程序的成本僅為鎳 - 并且不僅包含研究應(yīng)用，還包含診斷。它在微陣列中特別有用，其能夠在單個實驗中同時檢測數(shù)十至數(shù)百種分析物。

AFRL第711人類表演部首席科學家Rajesh Naik表示，“等離子體貼片將能夠檢測低豐度分析物并結(jié)合常規(guī)檢測方法，這是我們方法的優(yōu)點。”

“這是最后一步，就像創(chuàng)可貼一樣，”Singamaneni說。“你應(yīng)用它，這些基于熒光的檢測方法中的暗淡問題就解決了。”