采用单级锁相放大实现的磁粒子谱分析(MPS)用于提高灵敏度的磁性生物检测
应用物理
2021-05-27 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
近年来，磁粒子谱分析(MPS)已成为一种高灵敏度且通用的定量生物检测传感技术。它依赖于磁性纳米颗粒(MNPs)的动态磁响应来检测液相中的目标分析物。许多研究报告了MPS用于检测包括病毒、毒素和核酸等多种分析物的应用。在此，我们报道了一种改进版MPS平台，其增加了单级锁相设计以去除外部驱动磁场引起的馈通信号，从而仅捕获MNP响应以提高系统灵敏度。该单级锁相MPS系统能够检测到低至781 ng多核Nanomag50氧化铁MNPs(micromod Partikeltechnologie GmbH)和78 ng单核SHB30氧化铁MNPs(Ocean NanoTech)。此外，使用链霉亲和素-生物素结合系统作为概念验证，我们表明这些单核SHB30 MNPs可用于基于布朗弛豫的生物检测，而多核Nanomag50则不能。还研究了MNP用量对检测链霉亲和素浓度依赖响应曲线的影响。结果表明，通过使用更低浓度/量的MNPs，浓度-响应曲线向更低浓度/量的目标分析物偏移。这种低浓度响应表明通过使用更少量的MNPs有可能提高生物检测灵敏度。
引用
@article{arxiv.2105.12718,
title = {Magnetic Particle Spectroscopy (MPS) with One-stage Lock-in Implementation for Magnetic Bioassays with Improved Sensitivities},
author = {Vinit Kumar Chugh and Kai Wu and Venkatramana D. Krishna and Arturo di Girolamo and Robert P. Bloom and Yongqiang Andrew Wang and Renata Saha and Shuang Liang and Maxim C-J Cheeran and Jian-Ping Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12718},
year = {2021}
}
备注
26 Pages, 11 Figures