对复杂样品中的低浓度目标物进行高度灵敏与可靠的检测分析,已经成为科学研究和临床诊断领域中十分重要的课题,这也直接导致了纳米颗粒在分析检测领域中的广泛应用。在所有基于纳米颗粒建立的分析方法中,磁性纳米颗粒介导的磁弛豫转换传感技术在生化分析领域引起了广泛的关注。在传统的磁弛豫转换过程中,磁性纳米颗粒构建的磁信号探针通过与目标物的结合,由分散状态转变为聚集状态,造成周围水分子中质子的横向弛豫时间（transverse relaxation time,T₂）发生改变。然而,当前的磁弛豫转换传感器,受限于其相对较低的灵敏度与较差的稳定性,不能很好地对复杂样品中的痕量标志物进行检测。为解决这一问题,我们利用二氧化锰纳米组装体被还原为Mn²⁺后,能够造成溶液纵向弛豫时间（longitudinal relaxation time,T₁）显著改变的性质,构建了一种新型T₁传感器。相较于传统的磁弛豫转换传感器,新型T₁传感器具有更高的灵敏度,并且能够很好地克服“钩状效应”。通过抗原与抗体间的特异性识别,纳米组装体结合到目标物之上,其释放Mn²⁺造成T₁改变的程度,与体系中目标物的含量相关,因此分析T₁的变化,可以实现对目标物的检测。我们将所构建的T₁传感器用于标准溶液和真实血清样品中降钙素原的检测。新型T₁传感器不仅保持了磁弛豫转换传感器的优势,并且具备更好的分析性能,在增强了磁性生物传感器适用性的同时,也展现出应用于早期诊断的潜力。我们目前建立的新型T₁传感器,还不能实现对同一样品中的多种目标物进行同时检测。在未来的工作中,我们将尝试结合微流控技术,实现对多重标志物的自动分析,以提升方法的检测效率。除此以外,我们还将继续深入地研究二氧化锰纳米组装体的可控制备。