便携式棉签生物传感器用于幽门螺杆菌（H. pylori）的快速肉眼检测

为解决幽门螺杆菌（H. pylori）口腔检测难题，研究人员开发便携式棉签比色生物传感器。利用乳铁蛋白功能化棉签捕获细菌，结合纳米珠偶联抗体显色，5 分钟内肉眼检测低至 10 CFU/mL，特异性高、稳定性好，为 POCT 提供新工具。

　　

幽门螺杆菌（H. pylori）作为一种定植于人类胃部的革兰氏阴性螺旋杆菌，是慢性胃炎、消化性溃疡乃至胃癌等胃肠道疾病的主要致病因素。全球约 25%-50% 发达国家人口和 70%-90% 发展中国家人口受其感染，且根除治疗后口腔可能成为复发的细菌储库。然而，现有检测方法如侵入性活检、尿素呼气试验、粪便抗原检测等，或需专业设备，或受药物干扰，在资源有限地区难以普及。开发一种快速、便携、无需仪器的检测工具，对早期筛查和防控感染至关重要。

为此，约旦大学（The University of Jordan）的研究团队开展了相关研究，成果发表于《Biosensors and Bioelectronics: X》。他们开发了一种基于棉签的比色生物传感器，通过乳铁蛋白功能化棉签捕获H. pylori，结合蓝色聚合物纳米珠偶联的特异性抗体产生肉眼可见的颜色变化，实现了唾液中H. pylori的快速检测。该技术为幽门螺杆菌的现场检测提供了新方案，尤其适用于资源匮乏地区的大规模筛查和治疗监测。

研究采用的关键技术包括：①棉签活化与乳铁蛋白固定：通过高碘酸钠氧化棉签纤维素生成醛基，共价偶联乳铁蛋白（等电点 8.0-8.5），利用静电作用捕获带负电荷的H. pylori菌体；②纳米珠 - 抗体偶联：使用 EDC/NHS 活化 200nm 蓝色聚苯乙烯纳米珠，偶联抗H. pylori抗体，构建信号探针；③可视化检测：通过 “捕获 - 夹心” 模式，阳性样本棉签由白变蓝，结合 ImageJ 软件分析灰度值实现半定量。研究使用了H. pyloriNCTC 11638 菌株、模拟唾液样本及临床相关对照菌（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌）。

3.1 检测限（LOD）

通过梯度稀释的H. pylori菌液（10⁸-10 CFU/mL）测试，肉眼可见的最低检测限为 10 CFU/mL，校准曲线计算理论 LOD 为 28 CFU/mL。在含黏蛋白的唾液样本中，传感器仍能稳定检测，证明其抗干扰能力。

3.2 特异性

与大肠杆菌（E. coli）、金黄色葡萄球菌（S. aureus）等对照菌孵育后，棉签无颜色变化，显示出高度特异性，排除了口腔常见菌的交叉反应。

3.3 稳定性

存储于 4°C 的传感器在 3 个月和 6 个月后检测 10⁶ CFU/mLH. pylori时，仍能产生与初始一致的蓝色信号，证明其长期稳定性，适合运输和储存。

3.4 唾液样本验证

在人工添加H. pylori的唾液样本中（10-10⁷ CFU/mL），传感器均能准确显色，且颜色强度与菌浓度呈正相关，证实其在真实生物基质中的适用性。

3.5 与其他方法对比

相比现有技术，该传感器无需 PCR 扩增或复杂仪器，5 分钟内完成检测，检测限达临床相关水平，且操作简便。与基于粪便的商用试剂盒（如 Atlas 抗原检测）相比，唾液采样更易被接受，适合现场快速筛查。

研究表明，该便携式棉签比色生物传感器通过乳铁蛋白捕获结合纳米珠信号放大，实现了H. pylori的快速肉眼检测，具有灵敏度高（10 CFU/mL）、特异性强、抗唾液干扰等优势。其无需专业设备的特点，使其在基层医疗、大规模筛查及环境监测（如污染水源检测）中具有广阔应用前景，为幽门螺杆菌感染的早期诊断和防控提供了创新工具，尤其有助于资源有限地区提升诊疗可及性，减少相关疾病负担。