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为解决传统 SELEX 筛选及皮质醇检测存在的问题，研究人员开展金纳米颗粒辅助上清液转移（GNP-FAST）结合 GNP-SELEX 的皮质醇适配体筛选及比色传感研究。经 6 轮 GNP-FAST 和 12 轮 GNP-SELEX，获高选择性适配体 CorApt5-T（KDapp≈210 nM），为小分子检测提供新平台。
皮质醇作为反映压力水平和代谢健康的关键生物标志物，其准确检测在医疗诊断中至关重要。传统检测方法如免疫分析和液相色谱 - 质谱（LC-MS）虽成熟，但存在交叉反应、设备昂贵或分析时间长等局限，难以满足即时检测需求。适配体（Aptamer）作为单链 DNA（ssDNA）分子，凭借高特异性和低成本优势，成为替代抗体的新兴检测工具。然而，传统系统进化配体指数富集技术（SELEX）面临筛选过程不可见、偶联能力有限的挑战，尤其对小分子皮质醇的适配体筛选效率较低，亟需开发更高效的筛选与检测平台。
为突破上述瓶颈，韩国汉阳大学等机构的研究人员开展了一项创新研究，相关成果发表在《Biosensors and Bioelectronics》。研究团队开发了金纳米颗粒辅助上清液转移技术（GNP-FAST）与 GNP-SELEX 结合的新方法，旨在实现皮质醇适配体的快速筛选及高灵敏比色检测，为小分子生物传感器的开发提供通用策略。
研究中采用的主要关键技术包括：
- GNP-FAST 预富集：利用金纳米颗粒（GNP）的盐诱导颜色变化特性，在目标分子存在下对 ssDNA 文库进行预筛选，通过上清液转移高效富集结合皮质醇的 DNA 序列。
- GNP-SELEX 筛选：以 GNP 为可视化指示剂和适配体筛选载体，通过目标分子诱导的高盐条件下 DNA 从 GNP 表面脱离，实现适配体的快速富集，无需标记或后续 PCR 定量分析。
- 多维度表征技术：结合分子对接、圆二色光谱（CD）、等温滴定量热法（ITC）验证适配体与皮质醇的结合亲和力和结构变化，确保筛选适配体的性能。
研究结果
1. GNP-FAST 联合 GNP-SELEX 高效筛选适配体
通过 6 轮 GNP-FAST 预富集去除非特异性结合序列，获得精炼的 ssDNA 文库，随后经 12 轮 GNP-SELEX 成功筛选出高亲和力皮质醇适配体 CorApt5。其截断变体 CorApt5-T（26-mer）表现出显著优势，表观解离常数KDapp约为 210 nM，且通过 GNP 表面的正协同作用实现对皮质醇的高特异性识别。
2. 适配体结合机制与性能验证
分子对接结果显示，CorApt5-T 通过碱基堆积和氢键作用与皮质醇特异性结合，形成稳定的茎环结构。圆二色光谱证实，结合皮质醇后适配体的二级结构发生显著改变，这种构象变化是 GNP 比色检测的关键基础。等温滴定量热法进一步表明，CorApt5-T 与皮质醇的结合为放热过程，结合焓和熵变化支持正协同效应的存在。
3. 比色检测方法的灵敏度与特异性
在 GNP 比色实验中，CorApt5-T 对皮质醇的检测呈现浓度依赖性颜色变化，在唾液和血清样本中均表现出优异的检测性能。与先前报道的适配体 15-1 和 CSS.1 相比，CorApt5-T 诱导的 GNP 聚集导致更明显的颜色转变（从红色到蓝色），检测灵敏度提升约 3 倍，且对睾酮、孕酮等结构类似物无显著交叉反应，显示出高度特异性。
结论与意义
本研究建立了 GNP-FAST 与 GNP-SELEX 结合的创新平台，实现了皮质醇适配体的高效筛选与可视化检测。筛选出的 CorApt5-T 不仅为皮质醇的即时检测提供了高灵敏工具，其基于 GNP 表面正协同作用的设计策略还为其他小分子适配体的开发提供了通用模型。该方法无需复杂仪器，仅通过肉眼观察颜色变化即可完成检测，有望在临床样本快速分析、压力水平实时监测等场景中推广应用，为便携式生物传感器的发展开辟新方向。研究结果进一步证明，金纳米颗粒介导的可视化筛选与检测技术在生物医学领域具有广泛的应用潜力，特别是在小分子标志物的精准检测中展现出显著优势。
