基于丝素蛋白层状免疫传感器的胎儿红细胞电学检测技术及其在胎母输血综合征诊断中的应用

为解决胎母输血综合征(FMH)诊断中传统方法（如Kleihauer-Betke试验和流式细胞术）的局限性，研究人员开发了一种基于丝素蛋白(SF)层状固定CD71抗体的电化学免疫传感器。通过阻抗谱分析，该传感器可区分脐带血(UCB)与成人外周血(APB)细胞，检测限达0.34 nF（UCB）与0.05 nF（APB），结果与流式细胞术完全一致。结合偏振调制红外反射吸收光谱(PM-IRRAS)和光学显微镜验证，该技术为FMH的即时诊断提供了新策略。

　　

胎母输血综合征（Fetomaternal hemorrhage, FMH）是妊娠期胎儿血液异常进入母体循环的严重并发症，可能导致胎儿贫血、死产或母体RhD同种免疫。目前临床依赖的Kleihauer-Betke（KB）试验和流式细胞术（FC）存在操作复杂、设备依赖性强等问题，尤其在资源匮乏地区难以推广。更棘手的是，血红蛋白病患者的成人血红蛋白F（HbF）会干扰FC结果。因此，开发低成本、高特异性的FMH诊断工具成为迫切需求。

来自巴西圣保罗研究基金会（FAPESP）支持的研究团队在《Bioelectrochemistry》发表了一项突破性研究。他们利用丝素蛋白（SF）的优异生物相容性，构建了层状自组装（LbL）免疫传感器，通过固定CD71单克隆抗体特异性捕获胎儿红细胞。胎儿红细胞表面高表达的转铁蛋白受体（CD71）成为理想靶点，而成人红细胞因无核化不表达该标记物。

研究采用三大关键技术：1）基于电化学阻抗谱（EIS）的无标记检测，通过电容变化（0.34 nF vs 0.05 nF）区分脐带血（UCB）与成人外周血（APB）；2）偏振调制红外反射吸收光谱（PM-IRRAS）证实酰胺I构象变化与细胞吸附相关；3）光学显微镜可视化验证细胞捕获效率。样本来自患者和志愿者，经流式细胞术交叉验证。

免疫传感器制备
SF从家蚕（Bombyx mori）茧中提取，形成0.2%的稳定基质。CD71抗体通过共价偶联固定在SF薄膜上，其90–105 kDa的分子量确保高密度结合位点。

结果与讨论
电学检测显示，UCB细胞在1–10 Hz低频区呈现显著电容差异（0.34 nF），而APB几乎无响应。PM-IRRAS揭示吸附过程中β-折叠结构变化，证实免疫亲和相互作用。显微镜图像显示UCB细胞在传感器表面特异性聚集，为图像分析诊断奠定基础。

结论
该研究首次将SF基免疫传感器与EIS技术结合，实现FMH的精准诊断。其优势在于：1）避免血红蛋白病干扰；2）与FC结果100%吻合；3）潜在适用于床旁检测。作者Suelen S. Assunp??o Nishio等指出，未来可通过微型化设备开发，推动该技术在偏远地区的应用。这一创新为妊娠高危监测提供了新范式。