Detecção Rápida Ultrassensível em Biomedicina: Tecnologia de Fósforo Up-Converting (UPT)

A tecnologia de fósforo de conversão ascendente (UPT) é caracterizada por partículas de tamanho submícron compostas de cerâmicas dopadas com elementos de terras raras, incluindo os lantanídeos, escândio (Sc), ítrio (Y), e outros do grupo de 17 elementos de terras raras, que exibem compatibilidade biológica e química excepcional junto com a atividade funcional de superfície. Uma característica definidora dessas partículas é sua propriedade de conversão óptica única, permitindo a emissão de luz com um comprimento de onda mais curto do que a luz de excitação (convertendo luz de baixa energia em luz de alta energia). Esta propriedade torna a UPT uma excelente ferramenta de rotulagem em aplicações biológicas. Comparado aos fluoróforos ou partículas fluorescentes, o UPT oferece vantagens como resposta rápida, resistência à têmpera, detecção sem fundo, alta sensibilidade e estabilidade superior.

Características dos materiais luminescentes de conversão ascendente

Como novos biomarcadores, os materiais luminescentes de conversão ascendente podem ser integrados com técnicas imunocromatográficas e tecnologias de detecção óptica para diagnóstico biomédico, demonstrando as seguintes características principais:

Sensibilidade alta

O mecanismo de luminescência de conversão ascendente exclusivo elimina a interferência da luz de fundo, garantindo uma sensibilidade incomparável durante a detecção.

Alta flexibilidade

As propriedades luminescentes dos materiais luminescentes de conversão ascendente, combinadas com seus espectros característicos diversos e livremente ajustáveis (espectros de absorção e emissão), os tornam adequados para análise quantitativa multiplex.

Estabilidade alta

A luminescência UPT é um processo puramente físico originado na estrutura do material. Sua excitação com luz infravermelha de baixa energia minimiza a degradação ou têmpera causada pela corrosão da amostra ou instabilidade do marcador.

Alta segurança

Os materiais luminescentes de conversão ascendente são materiais sintéticos inertes que, durante seu processo de excitação, não causam danos ao usuário, à amostra que está sendo testada ou ao meio ambiente.

Aplicações de UPT em Tecnologia de Imunoensaio

UPT em Diagnóstico Clínico

O analisador UPT2800 da Hotgen integra nanopartículas de terras raras com tecnologias de análise imunocromatográfica e optoeletrônica, fornecendo uma plataforma de laboratório robusta. Este sistema apresenta requisitos mínimos de amostra, detecção rápida, facilidade de uso e resultados estáveis. Os reagentes compatíveis com o analisador UPT abrangem uma ampla gama de produtos de diagnóstico in vitro, incluindo marcadores para doenças cardiovasculares e cerebrovasculares, marcadores inflamatórios, marcadores de doença renal, marcadores reumatóides, marcadores tumorais, e marcadores de previsão de nascimento prematuro.

O fácil de usarDispositivo UPTSuporta vários tipos de amostras, incluindo soro, plasma, sangue total, tecidos animais e até mesmo espécimes em decomposição. A detecção é concluída em 10-15 minutos, permitindo testes rápidos, sensíveis e quantitativos em diferentes instalações de saúde, de hospitais terciários a clínicas comunitárias.

Itens de testes de laboratório do hospital de Hotgen UPT2800:

• Cardíaco: NT-proBNP, cTnI, cTnT *, MYO, CK-MB, D-dímero, H-FABP, Lp-PLA2, cTnI CK-MB MYO *, cTnI NT-proBNP *
  

• Inflamação: CRP, PCT, SAA, IL-6, CRP SAA *, IL-6 PCT *

• Artrite reumatóide: Anti-CCP

• Metabolismo ósseo: 25(OH)VD (método sanduíche)

• Fertilidade: AMH

• Lesão renal: NGAL

• Nascimento prematuro: fFN

• Diabetes: ADP *, INS *, C-P *

• Doença hepática: AFP, HA, LN, CⅣ, pⅢNP, TIMP-1

• Covid-19, ...

UPT em testes de segurança alimentar

O UPT facilita a detecção rápida e quantitativa de vários patógenos de origem alimentar e micotoxinas, incluindo E. coli O157, Vibrio cholerae O1/O139, Staphylococcus aureus, Listeria, Salmonella, aflatoxina, zearalenona e desoxinivalenol. A UPT oferece a vantagem de alto rendimento em comparação com a tecnologia ouro coloidal, tornando-a altamente eficaz para a detecção rápida de bactérias contaminantes em alimentos e amostras ambientais.

Aplicações de teste de segurança pública de Hotgen UPT2800:

• DOA: KET, MET, MOP.

• Micotoxinas: AFB *, F-2 *, DON *, OC *, FMN *, T-2 *.

UPT: Metodologia reconhecida pelo Prêmio Nacional de Invenção Tecnológica da China

Beijing Hotgen Biotech Co., Ltd. estabeleceu a primeira plataforma de tecnologia de detecção de luminescência da China com totalmente indDireitos de propriedade intelectual ependent. É a única empresa no mundo a aplicar materiais luminescentes de conversão ascendente de terras raras em laboratórios clínicos e campos de biossegurança. Hotgen detém a tecnologia UPT central e possui mais de 20 patentes nacionais e internacionais. Seu nível de industrialização e aplicação de mercado é líder global. Em 2015, Hotgen ganhou o Prêmio de Invenção de Tecnologia Nacional da China e recebeu o prêmio da mais alta liderança nacional no Grande Salão do Povo em 8 de janeiro de 2016.

Perspectivas futuras

Tecnologia de fósforo de conversão ascendente, Como uma tecnologia emergente, tem uma ampla gama de aplicações. A discussão acima se concentra apenas em seu uso em testes médicos; no entanto, na área médica, essa tecnologia também pode ser aplicada a imagens in vivo, terapia tumoral e outras áreas. Do ponto de vista técnico, devido às propriedades únicas das partículas UCP, aumentar a eficiência de luminescência das partículas e aumentar sua solubilidade em água continuam sendo os principais desafios no desenvolvimento desta tecnologia. Outro objetivo para o seu desenvolvimento é integrar esta tecnologia com tecnologias existentes (como imunoensaio de partículas magnéticas, tecnologia de ressonância de transferência de energia, tecnologia de detecção de ácido nucleico, tecnologia de detecção de fase líquida, tecnologia microfluídica, etc.) para criar métodos mais rápidos e simples. Além disso, o desenvolvimento de sistemas de detecção UPT totalmente automatizados e dispositivos de detecção de campo portáteis compactos é uma força motriz tecnológica para manter a vitalidade desta tecnologia.