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为解决蛇咬伤诊断依赖动物源抗体技术的问题，研究人员开展糖聚合物功能化金纳米颗粒（AuNP）的紫外 - 可见（UV-vis）检测研究。合成含半乳糖等的糖链终止聚羟乙基丙烯酰胺功能化 AuNP，发现 Gal 终止体系对 C. atrox 毒液具特异性，检测限达～20 μg?mL-1，为蛇咬伤诊断提供新工具。
蛇咬伤是威胁全球公共卫生的重要问题，世界卫生组织数据显示，每 5 分钟就有 50 人被蛇咬伤，其中 4 人永久残疾、1 人死亡。目前，蛇咬伤的诊断和治疗高度依赖基于动物或细胞培养的抗体技术，如单价抗蛇毒血清虽为最佳实践，但需准确鉴定蛇种，误判可能导致治疗无效甚至严重后果；多价抗蛇毒血清则存在副作用风险高的问题。此外，传统的观察性诊断方法依赖咬伤形态、地域蛇种知识和临床表现，但蛇毒毒素的理化性质相似性及同物种不同地域毒液成分的差异，常导致误诊，尤其对时间紧迫、多由传统治疗者处理的受害者而言，亟需快速、低成本的诊断技术。
在此背景下，某研究团队开展了糖聚合物功能化金纳米颗粒（AuNP）用于蛇毒检测的研究，相关成果发表在《Biomacromolecules》。该研究旨在开发一种不依赖抗体的新型诊断工具，利用糖聚合物与蛇毒中凝集素的特异性相互作用，实现对西部菱斑响尾蛇（Crotalus atrox）毒液的快速检测。
研究人员采用的主要关键技术方法包括：通过可逆加成 - 断裂链转移（RAFT）聚合合成聚羟乙基丙烯酰胺（pHEA），将半乳糖胺、葡萄糖胺等氨基糖通过酰胺键连接到 pHEA 链端，制备糖聚合物；利用金纳米颗粒表面对硫醇的亲和性，将糖聚合物修饰到 16 nm、30 nm、40 nm 的 AuNP 表面，构建糖功能化金纳米颗粒库；运用紫外 - 可见（UV-vis）光谱和生物层干涉 ometry（BLI）技术，分析颗粒库与 C. atrox 毒液、模型凝集素（大豆凝集素 SBA、小麦胚凝集素 WGA）及眼镜蛇（Naja naja）毒液的相互作用。
合成与表征糖功能化金纳米颗粒
研究首先通过 RAFT 聚合制备了不同聚合度（DPSEC为 25、42、52）的 pHEA，利用五氟苯基酯（PFP-DMP）作为链转移剂，实现聚合物链长的可控合成。随后，将氨基糖（如半乳糖胺 Gal-2、乳糖胺 Lac-1 等）通过活化酯反应连接到 pHEA 的 α 链端，获得糖聚合物。通过动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）、UV-vis 光谱和 X 射线光电子能谱（XPS）等表征手段，确认糖聚合物成功修饰到 AuNP 表面，形成稳定的糖功能化金纳米颗粒库。
检测体系的筛选与优化
通过 UV-vis 聚合实验筛选发现，Gal-2 终止的 pHEA42功能化 40 nm AuNP（Gal-2-pHEA42@AuNP40）和 Lac-1 终止的 pHEA42功能化 16 nm AuNP（Lac-1-pHEA42@AuNP16）对 C. atrox 毒液表现出特异性结合。其中，Gal-2-pHEA42@AuNP40的检测限（LoD）约为 20 μg?mL-1，显著优于乳胶凝集试验（LoD 167 μg?mL-1），且对不含凝集素的 N. naja 毒液无明显响应，显示出良好的特异性。进一步通过调整聚合物链长（如 pHEA25、pHEA52）和 AuNP 尺寸，发现较长的聚合物链（pHEA52）能更好地稳定大尺寸 AuNP（40 nm），避免非特异性聚合。
结合机制与特异性验证
生物层干涉 ometry（BLI）研究显示，Gal-2-pHEA42@AuNP40与 C. atrox 毒液中的响尾蛇毒凝集素（RSVL）存在特异性相互作用，而与 N. naja 毒液无显著结合，证实了体系的特异性。研究还发现，半乳糖（Gal）和乳糖（Lac）终止的糖聚合物对 C. atrox 毒液的结合能力优于其他糖（如葡萄糖、甘露糖），与文献中 RSVL 对 Gal 和 GalNAc 的特异性一致。
研究结论与意义
本研究首次证明糖聚合物功能化金纳米颗粒可通过 UV-vis 光谱检测蛇毒，为蛇咬伤的快速诊断提供了一种不依赖抗体的新策略。最优检测体系 Gal-2-pHEA42@AuNP40展现出良好的特异性和灵敏度，检测限达到临床相关范围。糖聚合物的合成灵活性（可调控糖链结构、聚合物链长和 AuNP 尺寸）为开发针对多种蛇毒的诊断工具提供了可能，有望克服传统抗体技术的局限性，尤其为资源有限地区的蛇咬伤诊断提供便捷、低成本的解决方案。未来研究可进一步优化糖链结构和颗粒参数，以提高检测灵敏度，并拓展至其他蛇种毒液的检测，推动该技术向临床应用转化。
