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nanoComposix是世界先進的精密工程和高度特征化納米粒子制造商。我們的使命是幫助我們的客戶將納米技術(shù)產(chǎn)品推向市場。我們的多學科技術(shù)團隊提供快速原型設(shè)計，表征，集成和擴展解決方案，以加速各種應(yīng)用領(lǐng)域的研發(fā)和商業(yè)化，包括生物診斷，局部治療，納米醫(yī)學，抗菌涂層和色彩工程。

自2004年以來，nanoComposix已為數(shù)千名客戶提供單分散和非團聚金屬和金屬氧化物納米材料。數(shù)百種不同的材料，尺寸，形狀和表面可供選擇，我們已經(jīng)生產(chǎn)了2000多種定制的核/殼，生物功能化，熒光和磁性納米復合材料，以滿足客戶的要求。NanoComposix生產(chǎn)了NIST納米銀參考材料，我們的顆粒已被用于400多篇同行評審的出版物中。我們所有的材料都提供分析證書，包括電子顯微鏡，流體動力學直徑和每批次的光學數(shù)據(jù)，以保證產(chǎn)品符合規(guī)格。合同制造的規(guī)模從小燒杯到數(shù)千升不等。用于醫(yī)療設(shè)備和臨床試驗的納米材料在我們的ISO13485和cGMP兼容潔凈室設(shè)施中生產(chǎn)。通過利用我們*的納米材料庫，我們的目標是幫助客戶快速將納米技術(shù)產(chǎn)品從概念轉(zhuǎn)化為商業(yè)化。

側(cè)流免疫分析法是一種自帶的、便攜式的診斷儀器，使用方便，速度快，價格低廉。橫向流動測試裝置可在常溫下儲存，有較長的時間。 保質(zhì)期，并提供診斷結(jié)果，沒有樣品處理或額外的設(shè)備，使這種格式是理想的護理點和現(xiàn)場診斷。數(shù)以億計的橫向f 每年都會使用低含量的分析方法來檢測各種各樣的分析物質(zhì)。

常見的橫向流動分析配置使用膠體金納米球來提供讀數(shù)，當在膜上某一特定位置綁定時，這種讀數(shù)顯示為一條紅線(圖1)。的確有。 也有一條陽性對照線來表示測試的有效性。紅色來源于金納米粒子對綠色和藍光的吸收。因為金納米粒子的光學性質(zhì) S與大小和形狀有關(guān)，橫向流動檢測的靈敏度受來自小(典型的直徑為40 nm)的報告粒子的信號強度的限制。分析靈敏度 TE檢測至關(guān)重要。如果不能達到臨床相關(guān)的分析范圍，橫向流動帶將不會有商業(yè)市場。

NanoComposix已經(jīng)開發(fā)出一種金納米殼，其橫向流動測試的靈敏度通常是40 nm直徑金膠體的6至20倍。納米復合材料的生物準備度150 nm 金納米殼是一種等離子體報道納米粒子，由一個120 nm的二氧化硅核組成，包覆著一層薄的(12-18納米)金殼。二氧化硅內(nèi)部降低了相對于SO的粒子密度。 蓋子金納米粒子，允許通過橫向流動膜的流量比150納米固體金球更好。金納米殼具有很大的消光截面(即極 強烈的顏色)的峰值消光波長，這是一個函數(shù)的直徑的核心和厚度的外殼。峰消光大于40 nm金球形納米粒子的35倍。 蒂克利斯(圖2)。由于金納米殼層的每粒子消光截面大于40納米金粒子，因此在測試線上顯示結(jié)果所需的結(jié)合事件較少。 Teral流動試驗此外，只需要對現(xiàn)有協(xié)議進行輕微修改，因為金納米殼具有與球形金納米粒子相同的金表面。

圖2.圖顯示，150 nm的Bi-Ready金納米殼吸收光，每粒子消光系數(shù)大于40 nm金球形納米粒子的35倍。40 nm高的小瓶 D納米顆粒(A)和金納米殼(B)在相同的顆粒濃度下，突出了顏色強度的差異。

使用膠體金納米球的橫向流動分析會產(chǎn)生一條紅色的測試線。金納米殼產(chǎn)生了一條高對比度的藍灰色線，眼睛可以清楚地看到。增加20倍 當檢測到人類激素（圖3）時，使用金納米殼與40納米金相比，獲得了靈敏度。在各種各樣的直接和競爭中，相似的靈敏度增加了。 包括唾液皮質(zhì)醇、促甲狀腺激素、肌鈣蛋白I、伯氏桿菌、盤尾絲蟲病、淋巴絲蟲病、瘧疾、乙型肝炎等。

納米殼制造：

納米殼是利用膠體化學技術(shù)在納米復合材料上制造的。單分散均勻的120 nm直徑二氧化硅芯采用兩步法包覆薄(12-18 nm)金殼層。 埃斯。首先，小的金納米粒子被綁定到二氧化硅表面。這些小種子顆粒會長大，直到它們結(jié)合成一個完整的外殼(圖4)。后的粒子 窄粒度分布對定量測定的重現(xiàn)性有重要意義。殼生長的多種子法幾乎消除了結(jié)晶度和晶面，這是一個典型的現(xiàn)象。 當生長更大的金納米粒子時，這是個問題。納米復合材料大量制造納米殼(20升，20 OD)，足以生產(chǎn)出成千上萬的橫向Flo。 W測試。通過EDC/Sulfo-NHS鍵合化學，納米殼層通過羧基表面功能化，從而與抗體形成共價結(jié)合。經(jīng)功能化后，納米粒子為e。 干洗入水中(10倍體積清洗)

納米殼表征：

每一批納米殼都具有廣泛的特性，以確保高度的批次一致性.由于等離子體共振，金殼層中電子的集體振蕩，金納米殼層。 L_s與入射光強相互作用。顆粒的“顏色”取決于核的大小和外殼的厚度的比率。這是監(jiān)測使用紫外-可見光譜。這，這個，那，那個 紫外-可見光譜是金納米殼的主要表征之一.在相同大小的核上薄殼將有一個較長的峰值消光波長。較厚的殼會有較短的w。 峰高。對于橫向流動應(yīng)用，核的尺寸和殼層的厚度已經(jīng)被優(yōu)化，以大限度地對比度在可見和近紅外區(qū)域的光譜。* 在可見光中觀察到h條對比側(cè)向流線，在紅外中通過適當?shù)淖x取器可獲得甚至更高的信號。

每個金納米殼批次都提供了一份全面的分析證書(圖5)。用透射電子顯微鏡(TEM)測定了納米粒子的平均偏差和標準差。 地獄直徑。用TEM計算顆粒濃度，用ICP-MS測量金濃度。根據(jù)透射電鏡確定的殼層厚度，可以計算出每粒金的質(zhì)量。 采用LATED和ICPMS濃度計算顆粒濃度和比表面積。用動態(tài)光散射法測量溶液中的水動力顆粒尺寸和水動力特性。 在TEM確定直徑的20 nm范圍內(nèi)的C直徑驗證了粒子在溶液中沒有聚集。用dis法測定了粒子的質(zhì)量濃度。 金殼溶液及溶液中金離子濃度的測定。粒子表面被硫辛酸功能化，硫辛酸通過二硫醇b緊密結(jié)合在顆粒表面上。 得到羧基功能化表面。由于微粒懸浮在弱碳酸鹽緩沖液中，其pH變化在5至8之間，但會立即與任何稀釋劑的pH值相匹配。 正在使用中。Zeta電位測量粒子的表面電荷，在中性pH值下，由于羧基表面的作用，Zeta電位為強負值。物理的廣泛表征 納米殼層的化學性質(zhì)保證了釋放的納米殼層具有高度的可重復性。

納米殼結(jié)合：納米顆粒/抗體結(jié)合物是橫向流動分析中重要的成分之一。對于金納米殼，用共價結(jié)合化學來連接抗體。 或者其他粒子表面的靶向劑。用EDC/Sulfo-NHS化學將懸浮在低離子強度緩沖液中的純化抗體結(jié)合到羧基表面。這構(gòu)成c 抗體與顆粒表面之間的二價酰胺鍵。簡單地說，羧基金納米殼被Edc和sulfo-nhs試劑激活，從而產(chǎn)生氨基反應(yīng)的nhs酯終端。 在……上面在激活后，粒子與抗體混合，并被允許孵育。然后，NHS酯與抗體中的游離胺反應(yīng)，形成酰胺鍵與配體結(jié)合。 黃金表面。隨后，加入過量游離胺的淬火劑，使任何殘留的nhs酯失活，并在再懸浮前對粒子進行三次離心和洗滌。 共軛稀釋劑詳細的抗體純化和結(jié)合協(xié)議可在我們的網(wǎng)上查閱。

與傳統(tǒng)的被動吸收技術(shù)相比，共價結(jié)合法具有許多優(yōu)點，用于制備共軛物：

共軛穩(wěn)定性：共軛穩(wěn)定：共軛通常是更穩(wěn)健的，并增加了穩(wěn)定性在更廣泛的樣本矩陣和緩沖器。我們有很多客戶不能進行例子。 Ep是一種穩(wěn)定的無源吸收共軛物，但與共價結(jié)合成功。具體優(yōu)勢包括：

對抽提條件下的細菌檢測具有更強的抵抗力。

在廣泛的尿液條件下有更好的共軛釋放和穩(wěn)定性

提高相分離的鹽穩(wěn)定性

與被動吸附的共軛物相比，在含有大量洗滌劑和鹽的緩沖液中穩(wěn)定。

對于抗體(如IgM)的結(jié)合非常有用，而這些抗體很難用被動的方法進行。

抗體比例：通過改變抗體與顆粒的比例和反應(yīng)時間，可以控制每粒抗體的數(shù)量。這對于競爭性分析尤其重要。 調(diào)整每個粒子的抗體數(shù)量可以將檢測的動態(tài)范圍帶入臨床相關(guān)的窗口。用于直接夾心試驗，控制抗體數(shù)量。 也很重要。由于具有快速結(jié)合動力學的高親和力抗體，每粒抗體的數(shù)量較低是zui佳的，因為即使一種與結(jié)合抗原結(jié)合的抗體也有較高的概率。 綁定到測試線的完整性。然而，如果抗體的動力學很慢，或者抗體結(jié)合的親和力較低，則每個粒子需要更多的抗體，以確保存在結(jié)合前夕。 在納米粒子共軛之前的測試線上NT是超過測試線。對于需要大分析靈敏度的低分析物濃度，重要的是要有盡可能多的納米粒子。 盡可能地與能在測試線上結(jié)合的結(jié)合抗原結(jié)合。例如，如果一個樣品中只有100個分析物，而且每個納米粒子共軛物都有一種抗體，即100粒子。 ES可能在測試線上綁定。然而，如果每個共軛物都有許多抗體，那么多個分析物質(zhì)就會結(jié)合到每個粒子上，從而減少納米粒子的總電位數(shù)。 在測試線處綁定。對于每種檢測，都有一個*的抗體負載率，需要通過經(jīng)驗來確定。

在我們的手中，共價結(jié)合幾乎總是比生理吸附在競爭性試驗中更好。

檢測抗體為分析物時的較好結(jié)果

鏈霉親和素/生物素法測定效果更好

縮短開發(fā)時間：共價結(jié)合化學重要的優(yōu)點之一是，與物理結(jié)合法相比，它能更快地產(chǎn)生與共價結(jié)合的功能共軛物。 由于鹽和pH條件不一定要經(jīng)過掃掠才能得到功能共軛物。這大大減少了篩選識別組合所需的數(shù)十個抗體對所需的時間。 這將用于進一步的分析開發(fā)。

每條納米殼成本

從歷*看，產(chǎn)生與共價結(jié)合的結(jié)合物是昂貴的，限制了它們在低邊緣免疫檢測中的應(yīng)用。在納米復合材料上，我們的規(guī)模化制造工藝使我們能夠提供 羧基功能化納米殼的OD-mL價格僅為0.75美元(相當于每升1 OD的750美元，或20 OD的15美元)，低于許多供應(yīng)商對標準金納米顆粒的收費。然而，c Ost/OD并不是確定每條帶鋼成本的唯yi參數(shù)。金納米殼更大，每個粒子的OD值更高。通常，我們的客戶需要O上的納米殼數(shù)的3-5倍。 d基時與40 nm金顆粒進行后優(yōu)化測定，以使靈敏度大化。雖然與球形黃金相比，這確實增加了每條的成本，但在大多數(shù)情況下， 分析靈敏度的提高證明了每條要求較高OD值的額外成本是合理的。更大數(shù)量的采購可以實現(xiàn)進一步的成本節(jié)約。

批次可再生產(chǎn)與商業(yè)供給

個案研究

對于商業(yè)生產(chǎn)來說，必須有較低的批次到批次的可變性，以便在生產(chǎn)過程中不需要對檢測方法進行修改。這對于半定量或 定量分析，提供超過“是/否”的答案。批處理-批處理可重復性研究已經(jīng)進行了3批納米殼在內(nèi)部和我們的客戶。典型L Ot-to-lot變量數(shù)如圖6所示。根據(jù)要求，可生產(chǎn)多達40萬ODmL的批量，減少了不同批次中小差異的影響。所有的批次都是用 符合ISO 13485標準的SOP和批記錄。我們現(xiàn)場的質(zhì)量審核可根據(jù)要求提供。

金納米殼被集成到數(shù)十個橫向流動分析系統(tǒng)中。在所有情況下，在穩(wěn)定性、重現(xiàn)性、動態(tài)范圍或靈敏度方面都有明顯的優(yōu)勢。A數(shù)o 下面是描述金納米殼的優(yōu)點的案例研究。

激素檢測：納米殼被用在激素檢測中，150納米金納米殼比40納米金達到8X的檢測下限，這對我來說是必需的。 確定臨床相關(guān)范圍。FDA正在審查一份包含數(shù)據(jù)的510 k應(yīng)用程序。

唾液皮質(zhì)醇：用40 nm金納米球和150 nm直徑的納米殼進行唾液皮質(zhì)醇測定。這是一種半定量競爭分析，其中動態(tài)范圍很大。 要求跟蹤日基線和皮質(zhì)醇峰值。靈敏度不是一個問題，因為40納米微球和納米殼都可以檢測到低的臨床相關(guān)范圍0.5納克/毫升。 然而，金納米殼層的動態(tài)范圍增加了10倍。

肌鈣蛋白I：用金納米殼測定血清中肌鈣蛋白I的靈敏度比40 nm金高10倍。

瘧疾：在一項由合作伙伴開發(fā)的瘧疾試驗中，敏感性提高了8倍。

通過保留傳統(tǒng)的金納米圈探測器的所有優(yōu)點，并大大增加每一個綁定事件的對比度，金納米殼提供了一個簡單的和st。 提高橫向流動靈敏度的前饋方法。這種敏感性的提高使得新的測試能夠獲得臨床相關(guān)的分析物質(zhì)濃度，增加了dna。 麥克風范圍或，通過交易速度的敏感性，可以減少時間的讀出。共價偶聯(lián)到顆粒表面，減少了測定的時間，增加了內(nèi)翻物的共軛穩(wěn)定性。 樣本矩陣的安全性當與廉價的移動閱讀器提供定量分析，金納米殼有潛力，使新一代的商業(yè)橫向流動分析。

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