高性能量子點(diǎn)微球熒光免疫層析體系是指一種利用量子點(diǎn)(QDs)作為熒光標(biāo)記物,將其包裹在微球(microspheres)中,形成量子點(diǎn)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(hào)探針,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種生物分子的快速、靈敏和特異的檢測(cè)。
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(zhǎng)波長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞或組織的精準(zhǔn)操控。
利用超聲推進(jìn)的微納米機(jī)器人實(shí)現(xiàn)血管內(nèi)止血。超聲推進(jìn)的微納米機(jī)器人是一種利用超聲波驅(qū)動(dòng)的微納米馬達(dá),具有無(wú)需電池、無(wú)需化學(xué)反應(yīng)、無(wú)需磁場(chǎng)等優(yōu)點(diǎn),可以在血管內(nèi)自主運(yùn)動(dòng),并通過(guò)表面修飾凝血酶或其他止血?jiǎng)﹣?lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jìn)微納米機(jī)器人,通過(guò)表面修飾凝血酶來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)小鼠和豬的動(dòng)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(tái)的全自動(dòng)一體化超多重核酸檢測(cè)芯片和設(shè)備是一種利用微流控技術(shù)實(shí)現(xiàn)核酸放大和熒光檢測(cè)的高效、靈敏、可定量的檢測(cè)方法,可以用于快速檢測(cè)SARS-CoV-2等傳染病病原體。
重大疾病診療用微納米機(jī)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(chǎng)或自身動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下,在生物體內(nèi)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的檢測(cè)、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(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)靶向藥物輸送。這種微納米機(jī)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(chǎng)的作用下產(chǎn)生推進(jìn)力,沿著血管或其他流體通道運(yùn)動(dòng)。這種微納米機(jī)器人可以裝載藥物或其他功能性材料,通過(guò)精確的磁場(chǎng)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(shí)現(xiàn)高效的治療效果。
生物醫(yī)用高分子納米馬達(dá)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(dòng)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(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)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(dá)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(jī)器人是指具有微米或納米尺度的人工機(jī)器人,可以在生物體內(nèi)或體外實(shí)現(xiàn)多種功能,如檢測(cè)、成像、遞送、診斷、治療等。這些機(jī)器人可以利用多種外部刺激,如磁場(chǎng)、光、聲波、溫度等,來(lái)控制其運(yùn)動(dòng)方向和速度,并與其他機(jī)器或生物分子進(jìn)行交互,實(shí)現(xiàn)對(duì)生物體內(nèi)的特定目標(biāo)的識(shí)別和干預(yù)。這些機(jī)器人具有高效、精準(zhǔn)、安全等優(yōu)點(diǎn),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(cè)與活體成像具有許多優(yōu)勢(shì),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(jí)聯(lián)納米反應(yīng)器是一種利用酶作為內(nèi)源性刺激,實(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤微環(huán)境中的過(guò)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(lèi)過(guò)氧化物酶和類(lèi)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(shí)現(xiàn)對(duì)ROS水平的精確調(diào)控,避免對(duì)正常組織的損傷。
碳量子點(diǎn)(CQDs)是一種由碳元素組成的納米級(jí)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(diǎn)。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(cè)各種生物分析目標(biāo),如細(xì)菌、病毒、蛋白質(zhì)、核酸等。
