高性能量子點微球熒光免疫層析體系是指一種利用量子點(QDs)作為熒光標(biāo)記物,將其包裹在微球(microspheres)中,形成量子點熒光微球(QDFM),并將其與抗原或抗體偶聯(lián),作為免疫層析試紙條(ICST)的信號探針,從而實現(xiàn)對各種生物分子的快速、靈敏和特異的檢測。
納米光遺傳學(xué)是一種將納米光子學(xué)和光遺傳學(xué)技術(shù)相結(jié)合的新興領(lǐng)域,利用納米材料作為原位光轉(zhuǎn)換器,將長波長激發(fā)光轉(zhuǎn)換為可激活特定離子通道或光敏蛋白的刺激,從而實現(xiàn)對細(xì)胞或組織的精準(zhǔn)操控。
利用超聲推進的微納米機器人實現(xiàn)血管內(nèi)止血。超聲推進的微納米機器人是一種利用超聲波驅(qū)動的微納米馬達,具有無需電池、無需化學(xué)反應(yīng)、無需磁場等優(yōu)點,可以在血管內(nèi)自主運動,并通過表面修飾凝血酶或其他止血劑來實現(xiàn)對出血部位的快速止血。基于鎂/鐵氧體/聚苯乙烯硫酸鹽納米復(fù)合材料的超聲推進微納米機器人,通過表面修飾凝血酶來實現(xiàn)對小鼠和豬的動脈出血和靜脈出血的有效止血。
基于通道-數(shù)字微流控平臺的全自動一體化超多重核酸檢測芯片和設(shè)備是一種利用微流控技術(shù)實現(xiàn)核酸放大和熒光檢測的高效、靈敏、可定量的檢測方法,可以用于快速檢測SARS-CoV-2等傳染病病原體。
重大疾病診療用微納米機器人研究是一種利用微米或納米尺度的人工結(jié)構(gòu)或生物雜交體,在外部場或自身動力的驅(qū)動下,在生物體內(nèi)實現(xiàn)精準(zhǔn)的檢測、輸送、治療和成像的新型方法。這種方法可以克服傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)手段的局限性,為重大疾病如癌癥、心血管病、神經(jīng)退行性病等提供新的解決方案。
利用磁控螺旋形微納米機器人來實現(xiàn)靶向藥物輸送。這種微納米機器人由金屬或聚合物制成,具有螺旋形的結(jié)構(gòu),可以在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下產(chǎn)生推進力,沿著血管或其他流體通道運動。這種微納米機器人可以裝載藥物或其他功能性材料,通過精確的磁場控制,將藥物輸送到特定的部位,例如腫瘤、血栓或感染部位,從而實現(xiàn)高效的治療效果。
生物醫(yī)用高分子納米馬達是一種利用生物分子或高分子材料構(gòu)建的微納米尺度的自驅(qū)動裝置,它可以將外部能量(如光、磁、化學(xué)等)轉(zhuǎn)化為自身的運動,實現(xiàn)對藥物、基因、細(xì)胞等生物藥物的負(fù)載、輸送和釋放。這種納米馬達具有良好的生物相容性、可降解性、可編程性和響應(yīng)性,為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)提供了新的技術(shù)手段。
智能多功能微納機器人是指具有微米或納米尺度的人工機器人,可以在生物體內(nèi)或體外實現(xiàn)多種功能,如檢測、成像、遞送、診斷、治療等。這些機器人可以利用多種外部刺激,如磁場、光、聲波、溫度等,來控制其運動方向和速度,并與其他機器或生物分子進行交互,實現(xiàn)對生物體內(nèi)的特定目標(biāo)的識別和干預(yù)。這些機器人具有高效、精準(zhǔn)、安全等優(yōu)點,可以用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的多種應(yīng)用。
基于納米發(fā)光材料的生化檢測與活體成像具有許多優(yōu)勢,例如高靈敏度、高選擇性、高穩(wěn)定性、高分辨率、低背景干擾、低毒性等。
酶響應(yīng)級聯(lián)納米反應(yīng)器是一種利用酶作為內(nèi)源性刺激,實現(xiàn)納米材料結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能的變化的智能生物材料,可以用于疾病的診斷和治療。
利用基于聚乙二醇 (PEG)和聚丙烯酰胺 (PAA)的智能響應(yīng)聚合物包裹的納米酶 (Nanozyme),實現(xiàn)對腫瘤微環(huán)境中的過氧化氫 (H2O2)的可控催化,產(chǎn)生高活性氧 (ROS),從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。這種納米酶由鐵氧體 (Fe3O4)和二氧化錳 (MnO2)構(gòu)成,具有類過氧化物酶和類超氧化物歧化酶的活性,可以在腫瘤微環(huán)境中的低pH值和高GSH水平下,釋放出MnO2和Fe3O4兩種納米酶,分別催化H2O2生成ROS和消除ROS,從而實現(xiàn)對ROS水平的精確調(diào)控,避免對正常組織的損傷。
碳量子點(CQDs)是一種由碳元素組成的納米級發(fā)光材料,具有優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)、低毒性、生物相容性、水溶性和化學(xué)穩(wěn)定性等特點。CQDs可以與生物分子(如DNA、抗體、酶等)結(jié)合,形成熒光生物傳感器,用于檢測各種生物分析目標(biāo),如細(xì)菌、病毒、蛋白質(zhì)、核酸等。
