细菌感染导致的败血症是重症监护病房致死率的主要原因。不幸的是，目前还没有有效的方法来捕捉患者附近感染性败血症的早期发病信号，以进行快速灵敏的及时临床治疗。为了填补这一缺口，美国密歇根大学Katsuo Kurabayashi，Yongqing Li及Xiaogan Liang研究团队开发了一种高度微型化(2.5×2.5µm²)的等离子体光电纳米结构装置，用于检测瓜氨酸化组蛋白H3(CitH3)，这是一种由中性粒细胞释放到血液循环系统的生物标记物。快速高灵敏检测CitH3对于预防感染发展成威胁生命的感染性休克具有巨大潜力。为此，此装置结合了结构工程化排列的半球形金纳米颗粒，这些纳米颗粒用高亲和力抗体进行了功能化。纳米等离子体共振位移能在几层二硫化钼(MoS2)通道中诱导光电导增加，并提供传感器信号。此装置实现了血清CitH3的无标记检测，检测动态范围为10^-4~10¹ng/mL，样品响应时间<20min。通过此生物传感器，可在12h内以高分辨率纵向测量败血症模型中单个活体小鼠的动态CitH3曲线。此生物传感器有望在未来转化为系统性细菌感染的个性化管理设备。

Younggeun Park, Byunghoon Ryu, Qiufang Deng, et al. An Integrated Plasmo‐Photoelectronic Nanostructure Biosensor Detects an Infection Biomarker Accompanying Cell Death in Neutrophils. Small, 2019.

https://doi.org/10.1002/smll.201905611