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Nature:灵敏度极高的磁性纳米传感器

NMR可读纳米传感器,其中每个都由夹有一种可膨胀水凝胶的磁盘组成。在生命科学领域非常成功的荧光和表面等离子激元探针在光不能穿透的地方(如在穿过很多生物组织时)性能很差。Gary Zabow 等人研制出了另类生物可相容探针,它们可充当与基于光的荧光和表面等离子激元传感器相似的射频传感器。


这些传感器是磁性纳米组件,检测限可以达到飞摩水平,并且能够响应于刺激(如它们局部环境中pH值的变化)迅速改变形状。形状变化会转换成NMR谱的移位,其潜在灵敏度要比传统磁共振谱大一百万倍。


荧光和等离子体的标签和传感器已经彻底改变了分子生物学,帮助可视化细胞和生物分子的过程。越来越多的,这样的探针被设计在近红外区域响应波长,减少组织自体荧光发生和光子衰减,方便观察体内检测。但即使在近红外区域,光学分辨率和灵敏度分辨率会随着深度的增加迅速的下降。


因此我们提出了一个传感器的设计,通过核磁共振(NMR)操作的无线电频谱避免了光寻址的需要,导致组织的信号衰减和生物介质变形可以忽略不计,在背景干扰消失的情况下依然可以并在空间位置传感器使用标准的磁共振成像(MRI)设备。无线电频率可寻址传感器组件在这里包括通过溶胀的水凝胶材料隔开的磁盘;他们可逆地重新配置并对刺激反应迅速,能反馈出具有几何依赖性的动态核磁共振光谱特征。


原文链接:Shape-changing magnetic assemblies as high-sensitivity NMR-readable nanoprobes


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