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综述:免疫-PCR技术的进展及其在传染病诊断中的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Clinica Chimica Acta 3.2
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这篇综述系统阐述了免疫-PCR(I-PCR)技术的演进与临床应用,该技术通过融合免疫分析(ELISA)的特异性和聚合酶链反应(PCR)的扩增能力,实现了飞克级(fg)超敏检测。文章重点剖析了链霉亲和素-生物素系统、纳米颗粒扩增、磁珠辅助形式等关键技术突破,及其在病毒(如HIV、SARS-CoV-2)、细菌(如结核分枝杆菌)、寄生虫等病原体检测中的卓越表现。尽管存在操作复杂、依赖热循环仪等临床转化瓶颈,作者提出通过等温扩增、多重POCT(床旁检测)平台等创新方向推动技术革新。
免疫-PCR技术的进化之路(1992–1993)
1992年,Sano团队首次建立免疫-PCR(I-PCR)技术,其检测牛血清白蛋白(BSA)的灵敏度较传统ELISA提升105倍。这项突破性技术采用链霉亲和素-蛋白A嵌合体作为桥梁,将DNA标记物与抗体偶联,开创了免疫检测与核酸扩增联用的先河。
免疫-PCR的检测模式与读谱策略
现代I-PCR已发展出直接法、间接法、夹心法等多种形式,其中夹心I-PCR通过捕获抗体-抗原-检测抗体的"三明治"结构显著提升特异性。实时荧光定量PCR(qPCR)和数字PCR(dPCR)的引入,使检测限低至10-18摩尔级别。磁珠分离技术的应用则有效降低了背景噪音。
病毒抗原检测的突破
在HIV诊断中,I-PCR对p24抗原的检测灵敏度达到0.01 pg/mL,远超第四代ELISA。针对SARS-CoV-2,采用纳米金标记的I-PCR可在症状出现前3天检出病毒核衣壳蛋白,为早期干预赢得宝贵时间。登革热NS1抗原的检测限更是突破至50 fg/mL,有效解决了血清型交叉反应难题。
抗体检测的新纪元
弓形虫(T. gondii)IgG抗体的I-PCR检测,其灵敏度是ELISA的1000倍。莱姆病螺旋体(B. burgdorferi)抗体的检测中,I-PCR成功识别出ELISA假阴性样本,这对血清学"窗口期"诊断具有革命性意义。
实验室医学的挑战与创新
当前I-PCR面临DNA-抗体偶联效率低、热循环依赖等瓶颈。新兴的等温扩增技术(如LAMP)与微流控芯片的结合,有望开发出便携式诊断设备。石墨烯量子点标记和CRISPR-Cas系统联用,则可能将检测灵敏度推向阿托摩尔(aM)级别。
结论
历经32年发展,I-PCR已从实验室走向临床验证阶段。随着自动化工作站和冻干试剂的发展,这项技术有望成为下一代POCT的核心平台,特别是在资源有限地区的新发传染病防控中发挥关键作用。
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