基于金-银双金属纳米探针的妊娠检测技术：高灵敏度智能手机集成式生物传感器的开发与应用

为解决传统妊娠检测试剂盒（如PregaNews、First Response等）存在的低精度（33%）、交叉反应、假阳性及非生物降解材料污染问题，研究人员开发了一种基于侧向层析技术的金-银纳米探针（GSNPs）系统，结合3-巯基丙酸酯和单克隆抗体mAb2，通过智能手机RGB/HSV算法模型实现hCG检测（LOD 0.79 ng/mL）。该技术具有宽检测范围（0.4–2.4 ng/mL）、高特异性（R2 =0.9796）和环保特性，为妊娠诊断提供了灵敏、快速且可持续的解决方案。

　　

研究背景与意义
传统妊娠检测试剂盒如PregaNews和Clearblue依赖ELISA（酶联免疫吸附试验）技术，面临操作繁琐、假阳性率高（33%精度）及塑料废弃物污染（年产量22.5吨）等挑战。人绒毛膜促性腺激素（hCG）作为妊娠标志物，其检测灵敏度与环保性亟待提升。为此，国内研究人员开发了一种基于金-银双金属纳米探针（GSNPs）的智能手机集成式生物传感器，通过纳米酶催化和生物降解材料创新，实现了高精度、低环境负荷的妊娠诊断。

关键技术方法
研究采用侧向层析技术（Lateral Flow Assay），将3-巯基丙酸酯修饰的GSNPs（粒径325.1±0.64 nm）与hCG-β单克隆抗体（mAb2）偶联，预分散于Whatman滤纸。通过智能手机RGB/HSV算法分析显色信号，结合催化效率（0.29–0.37 nm）验证性能。尿液样本来自伦理批准（IEC/P-43/2022）的临床队列。

研究结果

1. 材料表征：GNPs和SNPs的粒径分别为47.36±0.03 nm和135.7±1.66 nm，Zeta电位分别为-19.9 mV和+20.8 mV。GSNPs-T@mAb1的催化活性显著优于单金属纳米颗粒。
2. 检测性能：线性范围0.4–2.4 ng/mL，LOD 0.79 ng/mL，LOQ 9.67 ng/mL。病理尿液与人工尿液一致性达R²
   =0.9796，显色饱和度与浓度呈线性关系（y=5.1849x+3.4559）。
3. 环境效益：滤纸基材可生物降解，重量较传统塑料卡匣减少90%。

结论与讨论
该研究首创了GSNPs-T@mAb1纳米探针妊娠检测系统，其灵敏度（0.79 ng/mL）超越商业ELISA试剂盒（2.5 ng/mL），且避免了HRP（辣根过氧化物酶）的交叉反应风险。智能手机集成实现了便携式定量分析，而生物降解设计响应了全球减少医疗废弃物的需求。论文发表于《Medical Engineering》，为POC（Point-of-Care）诊断提供了兼具临床价值与生态可持续性的范例。未来可拓展至其他激素检测领域。