ポイントオブケアの磁気粒子分光法：最近の進歩に関するレビュー

2006年の最初の報告以来、磁気粒子分光法（MPS）ベースのバイオセンサーは過去10年間で栄えてきました。現在、MPSは、疾患診断、食物媒介性病原体検出などの幅広い用途に使用されています。この作業では、二重周波数や単一周波数駆動フィールド設計などのさまざまなMPSプラットフォームがレビューされました。多機能磁気ナノ粒子（MNP）と組み合わせたMPは、バイオマーカーの長いリストを検出するための多用途のプラットフォームとして広く報告されています。表面官能化MNPは、液体サンプルからの標的分析物を特異的に結合およびラベル付けするナノプローブとして機能します。ここでは、さまざまなMPSプラットフォームの根底にある理論とメカニズムの分析が、ボリュームまたは表面に基づいてバイオアッセイの実装を可能にすることが実施されました。さらに、このレビューは、生物医学的および生物学的分野におけるいくつかの重要なMPSプラットフォームアプリケーションに注意を向けています。近年、世界のいくつかのグループによって、さまざまな種類のMPSポイントオブケア（POC）デバイスが独立して報告されています。検出感度が高いため、単純なアッセイ手順、および実行あたりの低コストのため、MPS POCデバイスは将来より広くなると予想されます。さらに、患者は健康評価を受け、自分の家の快適さから結果を得ることができるため、遠隔医療とリモートモニタリングの成長により、POCデバイスの需要が高まりました。このレビューの最後に、POCデバイスの機会と課題と、迅速で手頃な価格の、高感度とユーザーフレンドリーなデバイスに対する需要の強度に関するMPSデバイスについてコメントします。

Since its first report in 2006, magnetic particle spectroscopy (MPS)-based biosensors have flourished over the past decade. Currently, MPS are used for a wide range of applications, such as disease diagnosis, foodborne pathogen detection, etc. In this work, different MPS platforms, such as dual-frequency and mono-frequency driving field designs, were reviewed. MPS combined with multi-functional magnetic nanoparticles (MNPs) have been extensively reported as a versatile platform for the detection of a long list of biomarkers. The surface-functionalized MNPs serve as nanoprobes that specifically bind and label target analytes from liquid samples. Herein, an analysis of the theories and mechanisms that underlie different MPS platforms, which enable the implementation of bioassays based on either volume or surface, was carried out. Furthermore, this review draws attention to some significant MPS platform applications in the biomedical and biological fields. In recent years, different kinds of MPS point-of-care (POC) devices have been reported independently by several groups in the world. Due to the high detection sensitivity, simple assay procedures and low cost per run, the MPS POC devices are expected to become more widespread in the future. In addition, the growth of telemedicine and remote monitoring has created a greater demand for POC devices, as patients are able to receive health assessments and obtain results from the comfort of their own homes. At the end of this review, we comment on the opportunities and challenges for POC devices as well as MPS devices regarding the intensely growing demand for rapid, affordable, high-sensitivity and user-friendly devices.