Nanophotonic sensing and label-free imaging of extracellular vesicles
GA, UNITED STATES, May 7, 2025 /EINPresswire.com/ -- This review examines imaging-based nanophotonic biosensing and interferometric label-free imaging, with a particular focus on vesicle detection. It specifically compares dielectric and plasmonic metasurfaces for label-free protein and extracellular vesicle detection, highlighting their respective advantages and limitations.
Proteins play a vital role in human health and detecting them is crucial in medical research and clinical practice. Protein assays are typically used to diagnose diseases, track disease progression, and assess treatment effectiveness. A growing area of interest is the detection of extracellular vesicles (EVs), nanoscale particles secreted by cells into bodily fluids. These vesicles present proteins that reflect their cell of origin and overall physiological state, making them valuable disease indicators. Because EVs can be collected from fluids rather than requiring invasive procedures like biopsies, they offer a promising way to monitor conditions like cancer in a minimally invasive manner.
Traditionally, protein detection has relied on enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA), which use antibodies to bind to specific proteins. However, ELISA has limitations, such as requiring precise antibody pairs, which are not always available. Additionally, labeling proteins with chemical markers can alter their natural structure and function, potentially affecting results and increasing costs.
To overcome these challenges, the research community is exploring label-free detection methods. Advanced techniques such as surface plasmon resonance (SPR), photonic crystal resonance, interferometry, and nanoparticle tracking analysis enable the study of proteins and EVs in their natural state, reducing the risk of experimental interference. Label-free approaches also allow for real-time analysis, offering faster and more detailed insights compared to traditional methods.
A particularly promising area of label-free detection is imaging-based nanophotonic sensing, which uses specially engineered surfaces to detect molecular interactions with high sensitivity. Within this field, dielectric and plasmonic metasurfaces are emerging as key technologies. Plasmonic systems are highly effective at detecting small molecules because they enhance electromagnetic fields at the nanoscale. Meanwhile, dielectric metasurfaces offer higher stability and precision and are ideal for analyzing EVs and larger biomolecules.
Despite these advancements, challenges remain. The scientific community is working to improve surface chemistry approaches for more specific biomarker detection, develop cost-effective manufacturing methods, and integrate artificial intelligence to enhance data analysis. Further innovations in high-Q resonant structures—designed to optimize light-matter interactions—could lead to ultrasensitive, label-free biosensing and single-particle imaging. As these technologies improve, they have the potential to transform disease detection and monitoring, advancing both research and clinical applications.
References
DOI
10.1038/s41377-025-01866-2
Original Source URL
https://doi.org/10.1038/s41377-025-01866-2
Funding information
This work was supported in part by National Institute of Health (NIH) 1U01CA279858, U01CA284982, R01CA239078, R01HL163513, R21CA267222, and R01CA264363.
Lucy Wang
BioDesign Research
email us here
Legal Disclaimer:
EIN Presswire provides this news content "as is" without warranty of any kind. We do not accept any responsibility or liability for the accuracy, content, images, videos, licenses, completeness, legality, or reliability of the information contained in this article. If you have any complaints or copyright issues related to this article, kindly contact the author above.

Global Advanced Process Control (APC) Market Insight, Growth, Industry Trends | Reports and Data
Gas Engine Market to Grow at 3.8% CAGR, Reaching $6.0 Bn by 2031
New Music Alert Gospel Rock Artist Rikki Doolan Releases Anthemic Single You Got Somebody
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Konsument

Polacy nie korzystają z hossy trwającej na warszawskiej giełdzie. Na wzrostach zarabiają głównie inwestorzy zagraniczni
Od października 2022 roku na rynkach akcji trwa hossa, nie omija ona także warszawskiej giełdy. Mimo to inwestorzy indywidualni odpowiadają zaledwie za kilkanaście procent inwestycji, a o wzrostach decyduje i na nich zarabia głównie kapitał z zagranicy. Widać to również po napływach i odpływach do i z funduszy inwestycyjnych. Zdaniem Tomasza Koraba, prezesa EQUES Investment TFI, do przekonania Polaków do inwestowania na rodzimej giełdzie potrzeba zysków z akcji, informacji o tych zyskach docierającej do konsumentów oraz czasu.
Polityka
Obowiązek zapełniania magazynów gazu w UE przed sezonem zimowym ma zapewnić bezpieczeństwo dostaw. Wpłynie też na stabilizację cen

Unia Europejska przedłuży przepisy z 2022 roku dotyczące magazynowania gazu. Będą one obowiązywać do końca 2027 roku. Zobowiązują one państwa członkowskie do osiągnięcia określonego poziomu zapełnienia magazynów gazu przed sezonem zimowym. Magazyny gazu pokrywają 30 proc. zapotrzebowania Unii Europejskiej na niego w miesiącach zimowych. Nowe unijne przepisy mają zapewnić stabilne i przystępne cenowo dostawy.
Infrastruktura
Gminy zwlekają z uchwaleniem planów ogólnych zagospodarowania przestrzennego. Może to spowodować przesunięcie terminu ich wejścia w życie

Reforma systemu planowania i zagospodarowania przestrzennego rozpoczęła się we wrześniu 2023 roku wraz z wejściem w życie większości przepisów nowelizacji ustawy z 27 marca 2003 roku. Uwzględniono w niej plany ogólne gminy (POG) – nowe dokumenty planistyczne, za których przygotowanie mają odpowiadać samorządy. Rada Ministrów w kwietniu br. uchwaliła jednak ustawę o zmianie ustawy z 7 lipca 2023 roku, a jej celem jest zmiana terminu obowiązywania studiów uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gmin na 30 czerwca 2026 roku. Wskazana data może nie być ostateczna z uwagi na to, że żadna z gmin nie uchwaliła jeszcze POG.
Partner serwisu
Szkolenia

Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.