中国国际医疗器械设计与制造技术展览会(Medtec China)2021

专注于为医疗器械研发与生产服务

2022年12月7-9日 | 苏州国际博览中心B1-E1号馆

使用智能手机和磁性粒子的便携式生物传感系统解决方案介绍

2021-10-27

巨翊科技CDMO专栏
我们依托于巨翊科技(JOYMED TECHNOLOGY)技术顾问支持,向大中华圈地区的读者介绍海内外医疗器械医药养老介护领域的最新产品以及技术动态,加快全球范围内产业内信息交流速度,催化医工合作,缩短新技术新产品成果转化进程。在完成我们自身商业目标的同时,通过关注人们健康以及福祉问题,促进社会问题的解决。

该团队开发了一种
使用磁性粒子
进行标记的
生物传感系统
可与智能手机相机结合使用
通过观察溶液中
磁性粒子的运动和行为
来检测生物物质
该设备体积小
无需专业知识即可操作
只需几分钟即可
检测出目标物质
有了这项技术
即使在基础设施
薄弱的地区
用户也可以通过
智能手机轻松地从
血液、唾液、尿液等
进行自我诊断
癌症等疾病
此外通过使用智能手机
在云端与医疗机构
实时共享该技术捕获的数据
可能有助于实现更准确
更快捷的远程医疗

↓使用磁性粒子的生物传感系统や↓

生物传感器传统上
使用荧光体进行标记
这种传统荧光标记方法
虽然具有观察
灵敏度高的优点
但也存在设备大
检测时间长
操作专业知识等缺点

该技术使用直径约
250 纳米的微小磁性粒子
代替荧光粉作为标记
使磁性粒子快速与
目标物质结合
并使用智能手机相机
改变粒子的行为
可以快速轻松检测到
相关物质

技术内容

在正常情况下
溶液中的磁性粒子
在液体中随机漂浮
电流通过它们
控制磁性粒子
有规律地移动

↓仅磁性粒子↓

当目标物质在
这种状态下与磁性粒子结合时
磁性粒子的运动受到限制

↓目标物质与磁性粒子结合↓

通过跟踪这些粒子的行为
并观察振幅量的变化
来检测目标物质

磁性粒子的
另一个特点是
表面可以自由装饰
通过根据用户要检测的
目标物质设计
磁性粒子的表面
它将与目标物质结合


生物传感芯片中充满
含有磁性粒子的溶液
将含有待检测抗原的
溶液滴入溶液中进行观察
放大镜安装在
智能手机摄像头的开口处
用于跟踪和观察
生物传感芯片中
磁性粒子的运动
通过捕捉使用相机功能
拍摄的运动图像
并执行预定的
图像处理程序
可以识别和跟踪
单个磁性粒子
研发团队提出了
一种 AI 学习方法
它使用合成图像来
自动理解和调整
根据用于观察的
智能手机相机的
版本和型号
而可能出现的
特征变化和对焦功能差异

↓装置结构↓

一般而言
纳米粒子与检测表面的键
相互作用是随机发生的
稳定检测需要一定的
孵育(恒温)时间
使用光电倍增管和
磁传感器进行荧光检测
使得在大范围内
跟踪单个粒子变得困难
该技术旨在将电极
对放置在基板上
以三维控制粒子的运动
从而促进纳米粒子与
其他物质之间以及
广泛的单个粒子之间的
结合相互作用
现在可以跟踪粒子



来源:日本科技观察