臺式小核磁-納米弛豫開關快檢技術

隨著納米技術的發展，生物功能化超順磁性納米顆粒（連接有不同生物分子，如核酸、小分子、多肽、抗體），在生物富集、識別等方面得到廣泛的發展。生物功能化磁珠富集在生物大分子上，引起體系中橫向弛豫時間（T2）的變化。采用臺式小核磁低場核磁共振（LF-NMR）法可敏感地檢測到這一變化。將兩者結合可以構建一種新型的，具有極低檢測限、特異性強、快速等特點的生物分子識別方法。目前，臺式小核磁結合磁納米開關這一技術已經應用于毒素、病毒、細菌等的檢測中。
 

臺式小核磁-納米弛豫開關快檢技術基本原理 磁納米傳感器探測機制的基本原理是基于選擇性納米顆粒與靶標相互作用時在分散和聚集狀態之間切換的能力，狀態轉變伴隨著溶液水質子的自旋-自旋弛豫時間（T2）的變化。通過臺式小核磁可以敏感的捕獲這一變化，從而實現對靶標的快速檢測。
 

臺式小核磁-納米弛豫開關快檢技術用于細菌檢測案例 下圖顯示不加菌液的樣品（對照組磁珠）和加入沙門氏菌的樣品（磁珠+沙門氏菌）臺式小核磁檢測到的T2值差異，表明此方法可以用來對目標微生物進行檢測。

為了研究不同細菌濃度對檢測方法的影響和檢測方法的靈敏度，以6種不同濃度的沙門氏菌作為檢測對象，磁珠濃度固定為0.14mg/mL。結果如下圖所示，當細菌濃度從100cfu/mL變化到10000cfu/mL，相應的ΔT2值從43變化到5。當阪崎腸桿菌濃度低至1cfu/mL時，ΔT2值仍然很高（ΔT2=34ms），說明了在菌濃度很低的情況下，仍能檢測出目標菌，表明臺式小核磁檢測方法有很高靈敏度。
 

借助臺式小核磁低場核磁共振儀，結合納米傳感器，能快速檢測出樣本中的目標菌，由于免疫學特異性結合的特性，該方法對檢測靶標物有極高的靈敏度與特異性。同時，試驗所用的試劑簡單、普遍，能應用于不透明、復雜的食品介質。

臺式小核磁-納米弛豫開關分析技術檢測的分析物類別。

1、病毒[46]

2、小分子，肽[23，63，65]

3、DNA，mRNA[1，45，46，66，67]

4、過氧化物酶[48]

5、蛋白酶[45，47，68]

6、端粒酶[66]

7、甲基化酶[46]

8、激素[69，70]

9、離子[60，71，72]

10、細菌細胞[23，48]

11、蛋白質[23，45，49，61，69]

12、免疫球蛋白[19]

13、真核細胞[23]

【參考資料：[1]李先富, 陳艷, 張之韻,等. 食源性致病菌低場磁共振快速篩選檢驗方法[J]. 中國食品學報, 2013(03):171-175.】