纳米传感器在心血管疾病中的成功
Kiran Mayee K1*Mahesh G2
1药物分析系,马拉雷迪药学院,泰伦加纳,印度
2印度泰伦甘纳邦阿努拉格大学药学系
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*通讯作者:
-
Kiran Mayee K
M.药剂学,药物分析系
Malla Reddy药学院,泰伦加纳,印度。
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(电子邮件保护)
收到日期:2016年9月2日;接受日期:2016年9月05日;发表日期:2016年9月12日
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摘要
纳米技术是微小的意思,但纳米是一米的十亿分之一。一根直径为1纳米的碳纳米管比一根头发还要小10万倍。在检查中,一根头发比10米宽的房子小10万倍。纳米技术是未来的技术,具有广阔的应用前景,如纳米医学、纳米电子、纳米传感器等。纳米传感器是天然的,合成的,或用于将纳米颗粒的信息传输到宏观领域的外科感觉点。在很大程度上,它被用作不同的治疗目的的一部分,并作为构建不同纳米产品的通道,例如,在纳米尺度上工作的PC芯片和纳米机器人。人们对人体内纳米技术的一个典型看法是,所使用的材料是否致命。这种由碳纳米管开发的传感器适用于检测连接到插入物上的细胞是骨细胞(这是可信的)、微生物还是刺激性细胞。
关键字
纳米技术,纳米医学,纳米传感器,心血管疾病,碳管
简介
心血管疾病
心血管疾病(CVD)在全球范围内迅速发展,人数众多,预计将继续成为医疗保健支出的最大支持者之一。据世界卫生组织统计,全世界每年约有1700万人死于心血管疾病[1-7].
一般来说,常见的心血管疾病有六种&它们列在下面:
•缺血性心脏病
•脑血管疾病(中风)
•周围血管疾病
•心力衰竭
•风湿性心脏病
•先天性心脏病
心血管疾病的挑战包括
![图像](//www.cheescube.com/articles-images/pharmaceutics-nanotechnology-S2-107-g001.png)
心血管疾病中的纳米传感器
纳米传感器在医学研究中正在迅速崛起,尤其是在心脏疾病方面。不良的饮食习惯和缺乏活力的生活方式是扩大心脏病和疾病的基本原因。心血管疾病是突发性疾病,需要迅速考虑和快速治疗。纳米传感器的设计方法是通过计算心脏的应激反应并将其转换为ECG信号来检测心脏病发作[8-10].纳米传感器能够将信号无线传输给医生,以便快速诊断和治疗。这些传感器成本较低,可以随时为心脏病患者使用。
心脏的严重压力会导致酶(蛋白质分子)的过量释放,从而对血管造成压力和消耗;导致胸痛或心脏骤停[11-35].
纳米传感器
纳米排列材料的器件用于预先处理和传感分析。目前正在研制两种或三种芯片,用于医疗监测或诊断。首先芯片是与分析物相关的初步处理和传感结构,它将由纳米fab创建。其余的芯片将配备标准微控制器。纳米传感器具有纳米级筛分结构的硅或聚合物过滤器;用于生物物体分选的微液体系统;微PCR;单片机电泳系统;带有微尺度物质和深亚微米结构的催化传感器的单芯片(带有向外光源)SPR系统,以获得更好的功能和响应时间[36-40].
纳米传感器在心血管疾病中的应用
心血管疾病的检测方法可能不同,但最终目标是正确诊断和更好地治疗患病个体。
检测血液中的c反应蛋白(CRP)水平
c反应蛋白是炎症期间升高的关键相蛋白之一。CRP水平持续升高提示不稳定心绞痛和急性心肌梗死(心脏病发作)患者冠脉发作复发。c反应蛋白水平升高也与心脏病患者较低的生存率有关[41-47].
一名葡萄牙研究人员开发了一种治疗CV疾病的新方法,该方法基于碳纳米管制成的传感器阵列,用于选择性和敏感地评估血液和唾液中的c反应蛋白。这种非侵入性方法花费的时间非常少,不需要任何治疗前的样本分析,它可以在现场立即提供结果,因此它将提高实时诊断的能力,从而提高卫生保健系统的质量[48-56].
项目首先开始组装纳米传感器,测试和优化标准解决方案。由单壁碳纳米管制成的传感器阵列所包含的纳米传感器,该传感器由金属半导体的兼容氧化物与硅衬底和化学识别层或涂层制成,可提高传感器对特定分析物的灵敏度和选择性。该纳米传感器将用于人工样品中c反应蛋白的检测,并与ELISA检测结果进行比较[57-76].
项目的第二步包括,将纳米传感器应用于实际的临床样本(人类血液和唾液),结果也将使用ELISA法进行验证。从人类身上采集的样本是血液和唾液,可以是健康人,也可以是患有与c反应蛋白相关的不同疾病的人。唾液检测结果将与血液一起检测,以确定唾液中的c反应蛋白是否对心血管风险疾病具有重要意义,并检查纳米传感器作为一种非侵入性技术。
项目的第三步包括将纳米传感器调整为原型并使用真实样品进行测试。
印度理工学院孟买电气工程系在传感器中开发了一种悬臂,使用聚合物的微小或纳米颗粒来测量心脏的应激症状(心肌梗死),并将其转变为电信号。聚合物中的纳米粒子通过心脏中产生的酶的生化过程产生电流。当心脏经历强烈的压力或紧张时,它会立即大量释放酶(蛋白质分子),对血管施加压力,导致胸痛、出汗甚至心脏骤停。
建立了基于电阻抗测量的硅纳米传感器技术来识别蛋白质。纳米传感器使高密度、小容量多井板概念小型化。通过该技术已经建立了两个心脏蛋白质组生物标志物的估计。两种蛋白,c反应蛋白和nt -脑钠肽(BNP),在临床样本中以pg/mL浓度分析时与不良心脏后果相关。在个别井中出现抗体-抗原结合复合物是值得注意的。该技术能够实现近实时检测,灵敏度提高至1 ag/mL的人血清BNP和1 fg/mL的CRP。
心脏疾病的快速多通道血清分析
来自美国的研究人员对心血管疾病进行了快速多通道血清分析。
荧光纳米传感器加强心血管疾病患者心脏营养物质的诊断,最大限度地减少经济影响。拟议的研究使用基于纳米颗粒的传感器阵列来快速分析血清,强调创建有效的传感器元件,使用超分子“发夹”图案来提供启动荧光响应。纳米粒子识别元件和荧光报告器的共价键将允许它们在流动系统中使用。
结论
分子生物学各个领域的扩展和当前认识[77-79]、材料科学、遗传学、细胞生物学、生物工程[80-85]和蛋白质组学[86-97发展纳米生物技术。纳米生物(98-One hundred.作为微观和分子水平相互作用的桥梁,为卓越和包容的平台开辟了道路,它可以成为CVD诊断和治疗进展的重要前景。
参考文献
- Magomedova SA和Damadaeva AS。心血管疾病的医学、社会和心理方面。生物医学(阿里加尔)。2016; 8:332。
- 扎法尔。心血管疾病发病机制初探。中华心血管病杂志2015;3:197。
- Hanefeld M,等。代谢综合征与心血管疾病:医学治疗进展。《中国医学杂志》2014;3:160。
- Patel NKJ,等。代谢综合征及其对心血管疾病的影响《中国生物医学杂志》2014;3:142。
- Zafar R.心血管疾病发病机制的新认识:应激性脂质介导的血管疾病。中华心血管病杂志。2015;3:206。
- 微囊泡在心血管疾病中的治疗潜力。中国生物医学工程学报。2012;3:e107。
- Afroz R,等。蜂蜜衍生类黄酮:预防动脉粥样硬化和心血管疾病的天然产物。ClinExpPharmacol。2016; 6:208。
- Omar HR,等。由于错误的计算机心电图解释延迟了STEMI的导管实验室激活:急诊医生的注意事项。急诊医学。2016;6:306。
- Dodo-Siddo M,等。心电图对无心血管事件的类风湿关节炎患者临床前异常检测的重要性。中华风湿病杂志。2015;4:155。
- Cimen A,等。正常运动心电图显示糖尿病早期内皮功能障碍。国际心血管杂志2014;3:4。
- Agarwal V等。24岁女性广泛性冠心病,无传统危险因素,表现为心脏骤停。《妇女健康、问题和护理》,2014;3:3。
- 加德纳G和麦克唐纳S.神经肌肉阻滞剂和治疗性低温后心脏骤停在重症监护室:知识到实践。AnalgResusc: Curr Res. 2014;3:2。
- 医院介入式腹部按压CPR的案例。AnalgResusc: Curr Res. 2013;3:1。
- Dabbous AS,等。全麻乙状结肠镜后反射性心动过缓和心脏骤停。AnalgResusc: Curr Res. 2013;2:2。
- 瓦格纳H,等。冠状动脉导管实验室使用机械胸外按压治疗长时间心脏骤停病例的结构化方法。国际心血管杂志,2013;2:4。
- Johnson D,等人。抗利尿激素和肾上腺素对去西帕明过量后猪模型心脏骤停的影响
- Trabelsi W,等。心脏骤停的罕见原因。AnalgResusc: Curr Res. 2013;S1。
- 通心粉MR等。心脏手术后心脏骤停的管理:五年发展的再胸骨切开术政策的影响和文献综述。AnalgResusc: Curr Res. 2013;S1。
- 梅耶特M和莱特霍尔GK。在一天的不同时间对患者进行持续监测对院内心脏骤停死亡率的影响AnalgResusc: Curr Res. 2013;S1。
- 哈里斯·比拉尔等。单腹压迫心肺复苏:心脏手术后心脏骤停管理的新技术。AnalgResusc: Curr Res. 2013;S1。
- Johnson D,等人。ResQPod®对猪心脏骤停模型中肾上腺素最大浓度和达到最大浓度的时间的影响。AnalgResusc: Curr Res. 2013;S1。
- Baker WL,等。神经肌肉阻滞剂对心脏骤停后接受治疗性低温患者预后的影响
- Trabelsi W,等。住院心脏骤停:如何成为一个好“撒玛利亚人”?AnalgResusc: Curr Res. 2013;S1。
- Hernandez-Padilla JM。院内心脏骤停的预防和早期管理:护理教育者面临的挑战。中华护理杂志。2016;5:e132。
- Ogura K,等。体外膜氧合支持成功治疗非闭塞性肠系膜缺血并发心脏骤停一例。急诊医生(洛杉矶)。2016; 6:322。
- 心外心包填塞引起的意外心脏骤停:当心纵隔积血!急诊医生(洛杉矶)。2015; 5:276。
- 改良早期预警评分(MEWS)在三级医院住院成人心脏骤停结局中的有效性。中华肺脏呼吸杂志2015;
- 心脏骤停,复苏和器官捐赠:以一种或另一种方式拯救生命的合资企业。院外心脏骤停的创新和道德健全的追踪。临床试验杂志2015;5:23 3。
- Anderson ML,等。在北卡罗来纳州达勒姆的一个学术研究组织的心脏骤停和心肺复苏(CPR)知识。急诊医生(洛杉矶)。2015; 5:266。
- Curtis B等人。排便性晕厥:手术后心脏骤停2例。Anaplastology。2015;4:142。
- 梅兰妮·皮塔德等。Takotsubo心肌病诱发术中及术后心脏骤停。中华麻醉学杂志2014;5:454。
- 哈桑N,等。心脏骤停后改善胸外按压:向前推进。中华麻醉学杂志,2014;5:319。
- Lenjani B,等。心脏骤停-心肺复苏。Gen Med(洛杉矶)。2014; 2:131。
- 经皮心肺系统心脏骤停恢复后左主干急性心肌梗死致非闭塞性肠系膜缺血一例报告。2014;4:133。
- 临床综合超声在围期心脏骤停和心脏骤停中的应用。中华临床实验杂志。2013;S10:003。
- 生物传感器与生物电子学。传感器网络数据通讯。2016;S1:e002。
- 洛佩兹-巴博萨N,奥斯马JF。生物传感器:从临床向环境产业的迁移。生物化学学报,2016;5:e106。
- 辛格RP。纳米生物传感器:生物分析的潜力。中国生物医学杂志,2016;8:e143。
- Capineri L.用导电纺织品制成的压阻传感器,用于监测步进速率,带有读出电子设备和无线连接到智能手表。中国纺织工业,2015;3:3。
- Girousi st .电化学生物传感器;一种很有前途的药物分析工具。医药化工,2016;2:e104雷竞技app下载苹果版。
- 纳米生物传感器:用于个性化诊断的下一代即时生物医学设备。《中国肛肠杂志》2016;7:e125。
- 生物传感器:诊断学的未来。传感器网络数据通讯。2016;S1:e107。
- Ko HJ。利用嗅觉传感元件和纳米材料的纳米生物传感器的最新进展。BiosensJ。2015; 4:129。
- Gonzalez-Rodriguez J和Raveendran M.生物传感器的重要性。生物技术学报,2015;4:e104。
- 用于癌症诊断的电化学纳米生物传感器。J肛门生物技术6:e119。
- 方勇(2013)生物传感器:药物受体相互作用中无标记细胞表型谱的起源。清华大学学报(自然科学版). 2015;3:e126。
- 纳米和皮科应用的石墨烯生物传感器:未来就在这里!系统地AnalActa。2013; 5: e161。
- 布罗德里克。生物传感器和生物芯片感知中枢和外周疾病。中国生物工程学报。2013;3:e122。
- Vashist SK和Venkatesh AG。基于碳纳米管的电化学传感器和药物传递系统:展望与挑战。J NanomedNanotechol。2012; 3: e121。
- Ramirez-Vickl我。用于电化学生物传感器的纳米结构ZnO。J BiosensBioelectron。2012; 3: e109。
- Halamek J.生物传感器技术。中国生物工程学报。2012;2:e112。
- Carroll D和Alwarappan S.生物传感器和生物传感协议的最新进展。J BiosensBioelectron。2012; 3: e112。
- Sirivisoot S和Webster TJ。生物传感器作为个性化医疗的植入式医疗设备。J BiosensBioelectron。2012; 3: e104。
- 商用纳米生物传感器在哪里?J BiosensBioelectron。2011; 2:102e。
- 基于ZnO纳米结构的电化学生物传感器测量细胞内金属离子和葡萄糖。中华肛肠生物技术杂志,2011;S7:003。
- Vijaya Krishna V.生物传感器。中国生物工程学报。2011;1:e101。
- Ma X,等。甘肃省猪繁殖与呼吸综合征病毒核衣壳蛋白抗体间接elisa检测方法的建立。中国病毒学杂志,2016;5:2。
- Priyadarshi SS,等。血清IgGELISA对眼囊虫病的诊断及眼外型治疗随访。中华眼科病理学杂志2015;4:1。
- Roda E,等。LC-MS法检测中毒患者合成卡西酮类药物(甲卡西酮/甲卡西酮和MDPV)两种不同筛选方法的评价J ClinToxicol。2016; 6:302。
- 基于竞争性酶联免疫吸附试验(c-ELISA)的埃塞俄比亚南部Wolyita选定地区小反刍动物血清蓝舌病毒(BTV)流行情况。Virol-mycol。2015; 4:148。
- Casini D,等。一种提高自动化测试吞吐量的快速ELISA方法。中国生物医学工程学报。2015;
- 血清学检测实验室ELISA测量的不确定度。免疫化学免疫病理:开放获取。2015;1:109雷竞技app下载苹果版。
- Afayoa M,等。抗原捕获酶联免疫吸附试验(AC-ELISA)诊断非洲猪瘟的发展与评价。Virol-mycol。2015; 4:145。
- Meulenberg EP。3-吲哚丁酸酶联免疫吸附测定方法的研制与应用。免疫化学免疫病理:开放获取。2015;1:104雷竞技app下载苹果版。
- Du P,等。基于vlp的ELISA法、HPV中和法和PsV中和法检测hiv感染妇女HPV抗体反应的比较艾滋病临床杂志2015;6:433。
- Breuninger S,等。新型脂质体热休克蛋白70 (Hsp70) ELISA定量分析肿瘤患者血液中的热休克蛋白70中国临床细胞免疫杂志2014;5:264。
- 法里德和塞格瓦尔。ELISA与CIEP法测定阿留申水貂病病毒抗体效价的比较Virol-mycol。2014; 3:137。
- Erhabor O,等。尼日利亚西北部索科托UsmanuDanfodiyo大学教学医院献血者HBsAg检测的ELISA和快速筛查技术比较《血淋巴》杂志2014;4:124。
- Ramesh Kumar K,等。抗人igg -辣根过氧化物酶缀合物的制备及其在ELISA和Western Blotting实验中的应用。色谱分离技术。2014; 5:211。
- 王峰,等。化学发光法和比色法测定中国仓鼠卵巢宿主细胞蛋白在生物治疗中的比较。中国生物工艺学杂志。2013;3:136。
- Svobodova Z,等。点- elisa亲和试验:一种简单、低成本的方法来估计单克隆抗体的结合活性。中国生物医学工程学报。2013;4:168。
- Ribeiro D,等。巴西绵羊干酪性淋巴结炎的ELISA亚临床诊断。J BacteriolParasitol。2013; 4:170。
- 用夹心ELISA法测定牛显微病变与不同类型产气荚膜梭菌及其相关毒素的关系。中国生物化学学报。2013;5:034-038。
- 张勇,等。ABC-ELISA法快速检测孢子毛病。中华临床医学杂志2012;3:162。
- Wilson DJ等。牛病毒性腹泻乳抗p80抗体的ELISA检测-与牛奶处理方法和奶牛特性有关。中国兽医科学。2012;3:14 4。
- 北村K,等。基于肽适体的ELISA-Like系统检测组织和血浆中的组织蛋白酶E。J MolBiomarkDiagn。2011; 2:104。
- Bhadra U,等。以RNAi的方式获得健康-RNAi,治疗中的十亿美元婴儿。Mol biology, 2016;5:158。
- Bhadra U,等。RNA干扰(RNAi)作为昼夜节律节奏的节拍器。Mol biology, 2016;5:166。
- Hao Y,等。miR-146a在小鼠视网膜色素上皮(RPE)/脉络膜老化过程中上调,并抑制RPE细胞中IL-6和VEGF-A的表达。J ClinExpOphthalmol。2016; 7:562。
- 计算机辅助药物效力解码器:用于确定和区分药物效力的生物医学/生物工程设备。生物工程与生物医学,2015;6:176。
- al - kasasbeh RT,等。基于模糊逻辑生物活性点能量特征的胃病预测和早期诊断生物工程系统。J BiosensBioelectron。2015; 6:182。
- Brafman哒。利用高通量技术的干细胞微环境生物工程。生物工程学报。2012;S5:004。
- 生物工程的新兴技术。生物工程学报。2012;S5:e001。
- Masumoto H和Keller BB。基于干细胞的心脏再生的生物工程。中国生物医学工程学报(英文版)。2014;
- 罗勇。生物工程与生物医学。中国生物工程学报。2014;4:e120。
- 舒克拉高清。基于新型基因组学和蛋白质组学的生物标记物预测癌症患者的放射反应和正常放射毒性以进行个性化治疗。癌症临床试验。2016;1:17 7。
- 医学中的蛋白质组学。《数据挖掘与基因组学》,2016;7:e126。
- 米塔尔P和Jain M.蛋白质组学:黑素瘤新型生物标志物鉴定的不可或缺的工具。蛋白质组学学报。2016;7:204。
- 磷酸二酯酶-5 (PDE5)抑制剂和紫杉醇白蛋白稳定纳米颗粒作为夹在人类癌细胞两个DNA/RNA分子之间的抗癌纳米药物的药物基因组学和药物蛋白质组学研究药物蛋白质组学杂志。2006;7:e153。
- Zolpidem, Necopidem, Alpidem, Saripidem, Miroprofen, Zolimidine, Olprinone和Abafungin作为抗肿瘤,肽抗生素,抗病毒和中枢神经系统(CNS)药物的基因组学和蛋白质组学研究。《数据挖掘基因组学与蛋白质组学》2016;7:e125。
- 赖特JC和乔杜里JS。DecoyPyrat:用于大规模蛋白质组学的快速非冗余混合诱饵序列生成。蛋白质组学与生物信息学杂志,2016;
- 莫里斯农协。重新发现疾病的细菌理论:蛋白质组学的主要作用。蛋白质组学生物信息学。2016;9:084-086。
- C保英,等。基于蛋白质组学的朊病毒疾病生物标志物的开发。蛋白质组学与生物信息学。2016;9:087-100。
- Gamberi T,等。用蛋白质组学来了解腹主动脉瘤:我们在哪里?蛋白质组学生物信息学。2016;9:120-130。
- Noronha MA,等。心血管蛋白质组学的进展。蛋白质组学生物信息学。2016;9:144-150。
- Dubey R和Bhushan R.用“点击化学”取代“酰胺化学”:蛋白质组学的当前趋势。有机化学curr res 2015;4:139。
- Lippolis R和De Angelis M.蛋白质组学与人类疾病。蛋白质组学生物信息学。2016;9:063-074。
- Anderson DS,等。纳米技术:医学诊断和治疗的风险和收益。J NanomedNanotechnol。2016; 7: e143。
- Maroof K,等。纳米技术在药物输送中的应用范围。J BioequivAvailab。2016; 8:001 - 005。
- Patel S,等。纳米技术在医疗保健中的应用与挑战。地中海化学。2015; 5:528 - 533。