综述：登革热诊断技术——从商业检测到光学纳米传感器

本综述系统评述了登革热（DENV）诊断技术的最新进展，重点对比了传统商业检测方法（如ELISA、PCR及快速检测试纸RDT）与新兴纳米光学传感器（包括基于金/银纳米颗粒的LSPR、SERS和荧光传感技术）的性能差异。文章深入探讨了非结构蛋白1（NS1）、包膜蛋白（E-protein）等关键靶点的检测限（LOD）与临床适用性，并强调了纳米材料在提升灵敏度、实现血清分型及POCT应用中的潜力，为下一代登革热诊断工具的研发提供了重要方向。

　　

疾病进展与生物标志物

登革热病毒（DENV）感染可导致从无症状到致命性严重登革热的广泛临床表现。感染后病毒在宿主体内经历潜伏期（平均6天），随后进入发热期、危重期和恢复期。病毒复制过程中产生的非结构蛋白1（NS1）在感染早期（1-9天）大量释放至血液中，浓度范围约为0.004–4 μg mL^?1，成为急性期诊断的关键抗原标志物。此外，免疫球蛋白M（IgM）和免疫球蛋白G（IgG）抗体分别在症状出现后4-5天和恢复期产生，但抗体检测易受既往感染或黄病毒属交叉反应的影响，限制了其特异性。

商业诊断技术现状

世界卫生组织（WHO）推荐的登革热标准诊断方法包括核酸扩增检测（NAAT）如实时逆转录聚合酶链反应（RT-PCR），用于早期（≤7天）病毒RNA检测，以及酶联免疫吸附测定（ELISA）用于后期抗体检测。尽管PCR具有高灵敏度（检测限低至10³ RNA copies/mL），但其操作复杂、成本高昂且需专业设备。快速诊断试纸（RDT）虽具备便捷、低成本的优势，但NS1检测灵敏度普遍较低（48–90%），且无法实现血清分型。目前尚无美国食品药品监督管理局（FDA）批准的NS1特异性RDT产品。

纳米光学传感器的新突破

纳米材料因其独特的光学特性（如等离子体共振、荧光增强）被广泛应用于传感器设计。金纳米颗粒（AuNPs）、银纳米颗粒（AgNPs）和量子点（QDs）等通过功能化修饰（如抗体、适配体偶联）可显著提升检测性能：

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  局域表面等离子体共振（LSPR）传感器：利用AuNPs的聚集诱导颜色变化（红→蓝）实现NS1的裸眼检测，检测限可达0.06 μg mL^?1。
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  表面增强拉曼散射（SERS）技术：通过金纳米星（AuNSs）标记拉曼报告分子，将NS1检测限降至7.67 ng mL^?1，并具备多重病毒（如登革热、寨卡）同步检测能力。
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  荧光纳米传感器：采用氮空位荧光纳米金刚石（FNDs）或锌氧化物纳米棒（ZnO NRs），通过磁调制荧光信号或微流控集成，实现NS1的超灵敏检测（LOD达0.1 ng mL^?1）。
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  光纤传感器：通过锥形光纤（TOF）修饰聚酰胺胺（PAMAM）树枝状聚合物，增强抗体固定效率，对DENV-2 E蛋白的检测限低至1 pM。

适配体与酶的创新应用

适配体（Aptamer）作为抗体替代物，具备稳定性高、易修饰的优点。通过指数富集配体系统进化技术（SELEX）筛选的NS1特异性DNA适配体，其解离常数（K_d）可达27–107 pM，显著优于传统抗体。酶基传感器则利用限制性内切酶（如EcoRI）的切割活性触发荧光信号放大，实现RNA的等温扩增检测，避免了PCR的热循环需求。

挑战与未来方向

当前纳米传感器仍面临临床转化瓶颈：多数研究局限于实验室样品，缺乏真实临床样本验证；传感器稳定性、批间一致性及成本控制需进一步优化；多靶标（NS1、IgM、IgG、RNA）集成检测技术尚不成熟。未来需开发符合WHO“REASSURED”标准（实时连接、样本易采集、 affordable、灵敏、特异、用户友好、快速稳健、设备无关/环保、可交付）的居家型检测设备，并探索E蛋白等新靶标在血清分型中的应用潜力。