细胞可对外界施加力的作用, 从而感知外界环境并做出力学响应。聚二甲基硅氧烷(PDMS)微柱阵列被广泛应用于细胞力测量, 通过测量微柱顶面在细胞力作用下的位移量, 获得细胞力的大小及方向。然而, 由于PDMS微柱的高透明度, 当利用明场显微图像进行图像处理计算微柱位移量时, 提取微柱端面质心的算法较为复杂。提出了一种利用磁珠修饰微柱端面使其不透光的方法, 以降低图像处理算法复杂度, 同时提高微柱位置的识别精度。磁珠在外界磁场作用下被引入模具, 向模具中浇铸PDMS后, 得到端面嵌有磁珠的不透光PDMS微柱。修饰过后的微柱, 其端面会在倒置显微镜下形成实心圆形图案, 可以直接用regionprops函数计算出实心圆形图案的质心; 未经修饰的微柱, 在倒置显微镜下形成环形图案, 需要用运算更为复杂的霍夫变换来计算环形图案质心。实验结果表明: 该PDMS微柱修饰方法能使微柱端面与基底的对比度得到很大提高, 因此在提取端面质心时, 不需要用到霍夫变换, 减小了图像处理中算法的复杂度, 并且提高了微柱定位的精度。

分别将量子点和超顺纳米磁珠作为荧光探针和磁信号探针应用于免疫反应中, 构建了检测莱克多巴胺的荧光免疫和磁免疫层析的分析方法, 并成功应用于尿液中莱克多巴胺的检测。 两种方法均基于免疫竞争模式, 在荧光免疫分析方法中, 量子点偶联上识别莱克多巴胺的抗体, 样品中莱克多巴胺和包被在ELISA板上莱克多巴胺的完全抗原竞争结合量子点, 样品中莱克多巴胺的浓度越高, ELISA板上吸附的量子点越少, 所测荧光强度值越低, 该方法的检出限为1 ng·mL-1, 检测时间为4 h。 在磁免疫层析方法中, 检测线上特异性捕获的纳米磁珠颜色的深浅和尿液中莱克多巴胺浓度成反比例关系, 即莱克多巴胺的浓度越高, 检测线的颜色越浅, 该方法的定性检出限为10 ng·mL-1, 检测时间为15 min。 两种方法各有优缺点, 基于量子点的荧光免疫分析法在痕量检测和定量分析方面具有优势, 而磁免疫层析法更适合于现场快速检测。