基于金纳米颗粒-kDNA探针的视觉/光谱纳米生物传感器用于婴儿利什曼原虫检测

《Journal of Parasitic Diseases》：Visual and spectrophotometric nanobiosensor for Leishmania infantum detection based on kinetoplast DNA probe

本研究针对地中海地区致死性内脏利什曼病(VL)的病原体婴儿利什曼原虫(L. infantum)的快速诊断难题，开发了一种基于金纳米颗粒(AuNPs)和动质体(kDNA)探针的DNA纳米生物传感器。该传感器通过AuNP-探针与目标DNA杂交后溶液颜色从蓝紫到红的显著变化，实现了对L. infantum基因组的直观、快速、低成本检测，为现场便携式诊断工具的研发奠定了基础。

　　

利什曼病是一种人畜共患热带疾病，包括皮肤型、黏膜皮肤型和内脏型。在地中海地区，内脏利什曼病(VL)的病原体是婴儿利什曼原虫(L. infantum)，若未能及时诊断和治疗可能导致死亡。研究人员构建了一种基于金纳米颗粒(AuNPs)的DNA生物传感器，用于检测基于具有保守序列区的动质体微环DNA的L. infantum基因组。

实验初期，从多名VL患者和病犬以及阴性和阳性对照中制备了DNA样本。一段来自kDNA的硫醇化24碱基寡核苷酸探针被功能化修饰到AuNPs上，形成AuNP-探针。随后，将AuNP-探针暴露于含有靶标和非靶标DNA的溶液中进行杂交。在添加酸后，金纳米颗粒-探针结合物在存在或不存在互补DNA序列、L. infantum基因组DNA以及临床样本的情况下，其分散或聚集状态导致了紫外-可见(UV–vis)光谱和溶液颜色发生明显且灵敏的变化。观察到含有互补DNA的样本呈现红色，而不含互补DNA的样本中，AuNP-探针则变为蓝紫色。

结果表明，该方法是一种简便、可靠、直接、快速且成本低廉的L. infantum视觉检测方法。未来需要使用更大的临床队列来评估该纳米生物传感器的可靠性及实际应用潜力。经过后续研究验证后，此纳米生物传感器有望发展成为便携式诊断工具。