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诊断成像

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磁传感器铲斗病毒

19 Oct 2004 IsabelleDumé.

来自美国氩气国家实验室的科学家开发了一种可以检测生物分子的新型磁传感器。该装置依赖于测量磁性纳米粒子的褐色松弛,当它们与靶向生物分子结合时。该技术可以在医学中具有应用以及在环境中检测细菌和病毒(S-H Chung 等等。 2004 苹果。物理。吧。 85 2971).

Seok-Hwan Chung和Co-Workers测量纳米颗粒在交替磁场中的磁化率的变化。易感性取决于纳米颗粒的磁性旋转所需的时间长度“relax”去除磁场后的原始对准。

有两种类型的磁性放松:在布朗上的弛豫中,颗粒由于其热能而在溶液中旋转,而在néel放松颗粒的内部偶极矩旋转。 NéEL弛豫通常发生在小于约10纳米的粒子,而布朗尼弛豫占较大的颗粒。测量n的传感技术éEL弛豫时间已经存在,但它们无法区分具有类似性质的不同目标。

勃朗尼亚放松作为频率函数绘制磁性敏感性时,彩色弛豫显示为峰值。根据理论,如果纳米颗粒的半径通过例如将靶分子与它们结合到它们,则该峰值应该移动到较低的频率。

测试这一点,钟和同事涂层磁铁矿(FE3O4)具有蛋白质的纳米颗粒,称为抗生物素蛋白。磁铁矿芯在10至40纳米之间,而涂层厚约30纳米。它们在210 Hz时发现磁性敏感性与频率曲线的峰值,这在生物素时移至120赫兹—一种特异性与逃生素相互作用的蛋白质—添加了(见图)。

根据Argonne团队,这种转变是由由Biotin与抗生物素蛋白涂层结合的生物素结合引起的纳米颗粒的流体动力半径增加引起的。因此,该方法可以用于检测不同的目标分子,因为每个分子导致峰值频率的特征减小。钟表示,这项工作将导致小型便携式生物传感器的发展。该集团现在正在努力提高其技术的敏感性。

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