在纳米尺度(1 纳米至 100 纳米 (10-9 米))上对结构、电子和系统进行操控被称为纳米技术 [ 1, 2]。金属纳米粒子,尤其是金纳米粒子 (AuNP),因其与入射光的奇妙相互作用而备受关注 [ 3]。在所有金属纳米粒子中,金纳米粒子因具有电、磁、生物传感、等离子体、光子、催化和生物医学特性,在近几十年来引起了最多的关注 [ 4 ]。金纳米粒子对生物医学应用做出了重大贡献,如免疫色谱病原体识别、药物输送、生物标记、光热疗法和癌症光诊断 [ 5 ]。AuNP 在尺寸、形状、溶解度、稳定性和功能方面的可控合成一直是人们研究的课题。合成 AuNPs 的方法通常可分为三类:化学方法、物理方法和生物方法 [6]。化学方法、物理方法和生物方法。合成 AuNPs 的另一种环保方法是通过称为“绿色合成”的生物技术。为了最大限度地减少传统 AuNPs 合成过程中产生的有害化学物质和有毒副产物,生物合成至关重要。目前,不同的 AuNPs 是使用绿色材料生产的,如植物、真菌、藻类、酶和生物聚合物 [7-9]。由于生物合成产生的 AuNPs 高度稳定且特征明确,因此在生物医学应用中使用它们通常更安全,因为这些化合物来自天然材料 [10]。已经采用了几种经济、环保且实用的技术来从微生物 [11]、植物提取物 [12] 中生产纳米颗粒。这些植物提取物在将金转化为纳米颗粒时充当封端剂和还原剂
摘要:使用吸附的单链DNA(ssDNA)的单壁碳纳米管(SWCNT)作为传感器进行研究,以研究生物系统,其潜在应用从临床诊断到农业生物技术。唯一的ssDNA序列使SWCNT有选择地响应靶向分析物,例如识别神经调节剂多巴胺等(GT)N -SWCNT。尚不清楚SWCNT表面上的ssDNA构象如何有助于功能,因为观察结果仅限于脱水条件下的计算模型或实验,这与应用纳米传感器的水性生物环境有很大不同。我们通过X射线散射干涉测量法(XSI)来展示一种直接测量SSDNA几何形状的模式,该模式利用了AuNP标签产生的干扰模式,该模式由AuNP标记在SWCNT表面上与SSDNA结合在一起。我们使用XSI来量化两个(GT)N ssDNA低聚物长度(n = 6,15)的不同表面吸附的形态(n = 6,15),它们在多巴胺感应的背景下用于SWCNT,并测量SSDNA构象变化作为离子强度和多巴胺相互作用的功能。我们表明,与更长的(GT)15低聚物相比,较短的低聚物(GT)6沿SWCNT轴(SSDNA间距离为8.6±0.3 nm)采用更周期性的有序环结构(SSDNA间距离为8.6±0.3 nm)(最有可能的5'-5'-5'至14.3±1.1 nm)。在分子识别期间,XSI揭示了多巴胺在SWCNT表面同时引起吸附ssDNA的轴向伸长和径向收缩。■简介我们使用XSI探测聚合物功能化SWCNT的溶液 - 相形态的方法可以应用于感应机制的见解,并为基于纳米粒子的传感器提供了未来的设计策略。
摘要:由严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 引起的 COVID-19 大流行对全球公共卫生构成了巨大威胁,也对全世界产生了负面的社会经济影响。然而,尽管大流行现已得到控制,但考虑到疫苗开发所需的大量时间,这表明社会尚未准备好使用适用于各种类型病毒的分析方法,也未应用新的疗法来预防感染。基于纳米材料的诊断和治疗的使用可以为病毒检测和治疗提供必要的策略。金纳米粒子 (AuNPs) 是最常用于增强病毒检测的纳米材料,因为它们具有生物共轭性、高等离子体共振以及出色的电、光和催化特性。本综述概述了文献中关于使用 AuNPs 对呼吸道病毒发挥抗病毒活性的最新进展,分析技术如 AuNP 辅助聚合酶链反应、生物传感器(电化学、压电和光学)、横向流分析、核酸
摘要:由严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 引起的 COVID-19 大流行对全球公共卫生构成了巨大威胁,也对全世界产生了负面的社会经济影响。然而,尽管大流行现已得到控制,但考虑到疫苗开发所需的大量时间,这表明社会尚未准备好使用适用于各种类型病毒的分析方法,也未应用新的疗法来预防感染。基于纳米材料的诊断和治疗的使用可以为病毒检测和治疗提供必要的策略。金纳米粒子 (AuNPs) 是最常用于增强病毒检测的纳米材料,因为它们具有生物共轭性、高等离子体共振以及出色的电、光和催化特性。本综述概述了文献中关于使用 AuNPs 对呼吸道病毒发挥抗病毒活性的最新进展,分析技术如 AuNP 辅助聚合酶链反应、生物传感器(电化学、压电和光学)、横向流分析、核酸
摘要:高效的基因传递系统对于植物基因工程至关重要。传统的传递方法已被广泛使用,例如农杆菌介导的转化、聚乙二醇 (PEG) 介导的传递、基因枪轰击和病毒转染。然而,这些技术的基因型依赖性和其他缺点限制了基因工程的应用,特别是许多农作物的基因组编辑。迫切需要开发新的基因传递载体或方法。最近,纳米材料如介孔二氧化硅颗粒 (MSN)、AuNP、碳纳米管 (CNT) 和层状双氢氧化物 (LDH) 已成为将基因组工程工具 (DNA、RNA、蛋白质和 RNP) 高效地以物种独立的方式传递给植物的有前途的载体。已经报道了一些令人兴奋的结果,例如成功将货物基因传递到植物中以及产生基因组稳定的转基因棉花和玉米植物,这为植物基因组工程提供了一些新的常规方法。因此,本文综述了纳米材料在植物遗传转化中的应用进展,并讨论了不同方法的优势和局限性,强调了纳米材料在植物基因组编辑中的优势和潜在的广泛应用,为纳米材料在植物基因工程和作物育种中的应用提供指导。
金纳米粒子 (AuNPs) 因其独特的物理化学性质而在癌症治疗和药物输送方面表现出巨大的前景。利用植物提取物和植物化学物质合成 AuNPs 是一种简单、快速、环保且经济高效的替代方法。本综述深入分析了植物介导的 AuNPs 在癌症治疗中的作用,重点介绍了其核心机制、药物输送应用和未来潜力。它强调了绿色合成方法对癌症治疗的优势,详细介绍了所涉及的过程,并重点介绍了用于纳米粒子生物合成的各种植物。本综述还探讨了植物介导的 AuNPs 的抗癌作用,例如它们选择性靶向癌细胞和诱导细胞凋亡的能力,这得到了体外和体内研究的支持。此外,还研究了这些纳米粒子在癌症治疗的靶向药物输送中的应用。本综述解决了生物相容性和毒性问题,为这些纳米粒子的安全性提供了见解。讨论了未来的研究方向和挑战,以克服当前的局限性并最大限度地提高其临床适用性。总之,植物介导的 AuNP 为癌症治疗和药物输送提供了一种可持续且有效的方法,其绿色合成和多种抗癌特性凸显了其潜力。进一步的研究对于充分发挥其临床益处至关重要。
溶液[1,2]是自发形成[3](混合的负吉布斯自由能,∆ g mix <0)的单相系统,而悬浮液[4,5]是具有亚稳态的两相系统[6](∆ g mix> 0)。溶液的平衡性能[7,8]遵守等库热力学。 [9]悬浮液已通过Der- Jaguin – Landau – Verwey-Overbeek(DLVO)理论成功解释,[8,10]也可以琐碎地修改以建模一些解决方案。 [2,4,5,11]鉴于混合的自由能(∆ g混合)是形成溶液的关键驱动力,因此已广泛使用量热法来准确测量与溶剂中混合分子相关的热力学量化。 缓慢的沉降提供了一种可视化悬架系统中相对不稳定性的简便方法。 [12]然而,对于纳米尺度对象,例如纳米颗粒以及生物大分子,尤其是蛋白质,溶液和悬浮液之间的区别变得非常复杂。 量热标志通常太小而无法现实地测量,并且同样的分散时间变为多年,因此观察到它在实验上是不合理的(例如,因为可能发生其他现象,例如降解等其他现象)。 因此,按单次确定纳米尺度中具有特征大小的物体的分散是否形成解决方案或悬架仍然是一个开放的研究问题。 这对于纳米材料和蛋白质尤为重要。 关于该主题有大量文献。 Bergin等。 lin等。 Yang等人也采用了一种激光散射方法。溶液的平衡性能[7,8]遵守等库热力学。[9]悬浮液已通过Der- Jaguin – Landau – Verwey-Overbeek(DLVO)理论成功解释,[8,10]也可以琐碎地修改以建模一些解决方案。[2,4,5,11]鉴于混合的自由能(∆ g混合)是形成溶液的关键驱动力,因此已广泛使用量热法来准确测量与溶剂中混合分子相关的热力学量化。缓慢的沉降提供了一种可视化悬架系统中相对不稳定性的简便方法。[12]然而,对于纳米尺度对象,例如纳米颗粒以及生物大分子,尤其是蛋白质,溶液和悬浮液之间的区别变得非常复杂。量热标志通常太小而无法现实地测量,并且同样的分散时间变为多年,因此观察到它在实验上是不合理的(例如,因为可能发生其他现象,例如降解等其他现象)。因此,按单次确定纳米尺度中具有特征大小的物体的分散是否形成解决方案或悬架仍然是一个开放的研究问题。这对于纳米材料和蛋白质尤为重要。关于该主题有大量文献。Bergin等。lin等。Yang等人也采用了一种激光散射方法。[13]使用扫描探针显微镜证明碳纳米管(CNT)可以在稀释后自发去角质。这可能表明CNT正在解决方案中,但是总是很难排除热能的效果。[14]使用动态光散射来确定金纳米颗粒中热驱动的溶解/降水循环的可逆性(AUNPS)。他们发现该过程在温度[15]中完全可逆,并得出结论认为他们的AUNP正在溶液中。测量CDSE-稳定性纳米晶体 - 配体复合物的溶解度。[16]可再现和完全可逆的温度驱动的尖锐浊度变化(±1 K之内)表明它们的颗粒正在溶液中。Centrone等。[17]使用光密度测量来确定其AUNP的饱和浓度。此测量还意味着颗粒在溶液中。Doblas等。 [18]Doblas等。[18]
癌症疗法近年来取得了重大进步,机器学习和纳米技术的整合成为一种有希望的改善治疗结果的新方法。本文探讨了机器学习和基于纳米技术的平台在增强癌症治疗方面的协同潜力。本文还提出了一个用于使用金纳米颗粒(AUNP)和数据挖掘的概念框架,以增强光热治疗。机器学习技术提供了分析大量患者信息,肿瘤特征和治疗反应的大量数据集,以制定针对患者量身定制的个性化治疗计划。通过利用机器学习算法和纳米医学,临床医生可以优化治疗策略,预测治疗结果并确定新颖的治疗靶标。纳米技术为癌症治疗中的靶向药物输送,成像和诊断提供了多功能平台。基于纳米颗粒的药物输送系统可以将治疗剂直接输送到肿瘤部位,同时最大程度地减少靶向效应并增强治疗功效。此外,纳米级成像剂和传感器可以尽早发现癌症生物标志物并监测治疗反应。这项工作还弥合了科学研究和临床应用之间的差距。机器学习和纳米技术的整合为增强的癌症治疗提供了多种优势,包括个性化治疗方法,提高药物递送效率,早期检测方法和治疗反应的预测性建模。本文重点介绍了利用机器学习和纳米技术的最新进展,挑战和未来方向,以优化癌症疗法并改善患者的结果。
摘要:微型运动(MM)技术在临床环境中提供了一种有价值且智能的自动生物传感微观方法,在阿尔茨海默氏病(AD)的情况下,样本可用性稀缺。可溶性淀粉样蛋白β蛋白低聚物(AβO)(AβO)(主要是AβO42),在生物流体中循环的循环已被认为是AD的分子生物标志物和AD的分子生物标志物和治疗靶标,因为它们的高毒性,并且与AD相比,它们与AD的相关性更强。基于电化学标记的氧化纳米颗粒(AUNP)/镍(Ni)/铂(Ni)/铂纳米颗粒(PTNPS)微型颗粒(MM GO - go-aunps) - 基于电化学标记的无电化学aptassay被提出,以进行敏感,准确的,临床的临床范围,例如,βO 42的临床范围较快,以下(CSF)和AD患者的血浆。 一种表示在MM电气合成期间仅在一个步骤中仅在一个步骤中的a unp的原位形成的方法(mm go -aunps)。 AβO42特异性硫醇化调子剂(APTAβOD 42)通过Au-s的相互作用固定在MM GO-AUNP中,从而可以选择性地识别AβO42(mm aunps-aunps-aunps-aunps-aunps-apt-apt app-app-apt aβoβoβob d 42-aβo d 42-aβoβo 42)。 aunps不仅被智能地用于共价结合特定的硫醇化运动剂,以设计无标签的电化学插图,而且还可以改善由于其催化活性(大约2.0×速度)而提高最终的MM推进性能。 值得注意的是,我们基于MM的Bioplatform证明了针对DOT印迹分析在目标样品中确定AβO42的竞争力,该分析需要超过14小时才能提供定性结果。基于电化学标记的氧化纳米颗粒(AUNP)/镍(Ni)/铂(Ni)/铂纳米颗粒(PTNPS)微型颗粒(MM GO - go-aunps) - 基于电化学标记的无电化学aptassay被提出,以进行敏感,准确的,临床的临床范围,例如,βO 42的临床范围较快,以下(CSF)和AD患者的血浆。一种表示在MM电气合成期间仅在一个步骤中仅在一个步骤中的a unp的原位形成的方法(mm go -aunps)。AβO42特异性硫醇化调子剂(APTAβOD 42)通过Au-s的相互作用固定在MM GO-AUNP中,从而可以选择性地识别AβO42(mm aunps-aunps-aunps-aunps-aunps-apt-apt app-app-apt aβoβoβob d 42-aβo d 42-aβoβo 42)。aunps不仅被智能地用于共价结合特定的硫醇化运动剂,以设计无标签的电化学插图,而且还可以改善由于其催化活性(大约2.0×速度)而提高最终的MM推进性能。值得注意的是,我们基于MM的Bioplatform证明了针对DOT印迹分析在目标样品中确定AβO42的竞争力,该分析需要超过14小时才能提供定性结果。这种移动的生物术提供了快速(5分钟),选择性,精确(RSD <8%),并准确地定量βO42(回收率94 - 102%)具有出色的敏感性(LOD = 0.10 Pg ml - 1)和宽线性(0.5-500 pg ml-ml-inflof flastial flastial flastial flastial flastice) l),没有任何稀释。也重要的是要强调其对液体活检的潜在分析(作为等离子体和CSF样品的潜在分析),从而提高了诊断的可靠性,因为神经退行性疾病的异质性和时间复杂性。获得的出色结果证明了我们的方法作为临床/POCT(护理点测试)常规场景的未来工具的分析效力。■简介