Smartphone en nanotechnologie maken snelle neonatale geelzucht detectie mogelijk

Een onderzoeksteam onder leiding van prof. Jiang Changlong van de Hefei Institutes of Physical Science of the Chinese Academy of Sciences heeft een innovatief dual-mode sensingplatform ontwikkeld met behulp van UPCONVERSION nanodeeltjes (UCNPS). Dit platform integreert fluorescentie- en colorimetrische methoden en biedt een zeer gevoelige en lage detectie-limit oplossing voor bilirubinedetectie in complexe biologische monsters.

De bevindingen, gepubliceerd in Analytische chemiebieden een nieuwe technologische benadering voor de vroege diagnose van geelzucht.

Jaundice is een cruciaal gezondheidsprobleem bij pasgeborenen, die 60% van de pasgeborenen treft en bijdraagt ​​aan vroege neonatale mortaliteit. Verhoogde vrije bilirubinespiegels duiden op geelzucht, met gezonde niveaus variërend van 1,7 μm tot 10,2 μm bij gezonde individuen. Concentraties onder 32 μm vertonen meestal geen klassieke symptomen. Snelle en nauwkeurige detectie van bilirubine in neonaten is van cruciaal belang.

UCNP’s vertonen een groot potentieel voor het detecteren van kleine moleculen in biologische monsters als gevolg van minimale interferentie van de achtergrond fluorescentie. Hun lage luminescentie -intensiteit beperkt echter hun effectiviteit, wat de behoefte aan UCNP -sondes benadrukt met een hogere emissie -intensiteit voor bilirubinedetectie.

Om deze beperking te overwinnen, gebruikten de onderzoekers een dopingstrategie voor zinkion om de groei van nanokristallen op te nemen, waardoor de energieoverdrachtsefficiëntie van de nanodeeltjes werd verbeterd, waardoor een efficiënte, hoge intensiteit opconversie luminescentie werd bereikt.

Bovendien werd een 980 nm nabij-infrarood opgewonden upconversion visueel detectieplatform voor serum bilirubinedetectie ontwikkeld. Door UCNP’s te combineren met sulfosalicylzuur en ijzerionen om een ​​efficiënte upconversie nanoprobe te vormen, werden fluorescentie en colorimetrische gradiëntveranderingen waargenomen in aanwezigheid van bilirubine, waardoor precieze detectie van bilirubine mogelijk is.

Bovendien hebben de onderzoekers een draagbaar detectieplatform geconstrueerd met behulp van 3D -printtechnologie. In combinatie met de kleurherkenningsfunctie van een smartphone biedt dit apparaat een snelle en handige klinische testoplossing voor bilirubine -monitoring.

De studie toont aan dat de fluorescentiemodus van de sensor een detectielimiet bereikt zo laag als 21,4 nm, waardoor nauwkeurige bilirubinedetectie in complexe biologische matrices mogelijk wordt.

Deze studie toont een sterke luminescentie -emissie van upconversie en benadrukt het potentieel voor vroege ziektediagnose door zeer gevoelige biomarker -detectie.