封闭式亚纳米热点增强型金纳米天线SERS-LFIA技术实现猪流行性腹泻病毒超灵敏检测

为解决猪流行性腹泻病毒(PEDV)快速检测难题，研究人员开发了基于银离子(Ag+ )诱导金纳米颗粒(AuNPs)组装的强等离子体耦合金纳米天线，构建了表面增强拉曼散射(SERS)集成侧流免疫分析(LFIA)平台。该技术通过亚纳米级间隙产生封闭式"热点"，实现抗体等大分子阻隔，使检测限低至1.0 TCID50 /mL，线性范围达1.0×100 -1.0×106 TCID50 /mL，为动物疫病防控提供了新工具。

　　

猪流行性腹泻病毒(PEDV)是危害养猪业的重大病原体，不仅能造成仔猪高达100%的死亡率，还具有跨物种传播风险。传统检测方法如ELISA和PCR存在设备依赖、耗时长等局限，而常规侧流免疫试纸条(LFIA)灵敏度不足。如何实现现场快速且超灵敏检测，成为动物疫病防控的关键科学问题。

针对这一挑战，中国研究人员在《Biosensors and Bioelectronics》发表创新成果，通过银离子诱导金纳米颗粒自组装技术，构建了具有亚纳米级封闭式"热点"的强等离子体耦合金纳米天线。这种特殊结构产生1.26倍电磁场增强(|E|⁴
/|E₀
|⁴
)，同时能阻隔抗体等大分子进入间隙取代拉曼染料，最终开发出集成表面增强拉曼散射(SERS)的LFIA检测系统。

关键技术包括：1)Ag⁺
诱导AuNPs可控组装形成亚纳米间隙；2)鱼精DNA(FSDNA)表面保护策略；3)4-巯基苯甲酸(4-MBA)作为拉曼报告分子；4)临床粪便样本验证。

【实验结果】

1. 纳米天线表征：透射电镜证实成功构建0.5-1nm间隙的金纳米天线，SERS增强因子达10⁷
   。
2. 性能验证：裸眼检测限1.0×10²
   TCID₅₀
   /mL，SERS检测限1.0 TCID₅₀
   /mL，较传统LFIA提升100倍。
3. 特异性测试：与猪瘟病毒、轮状病毒等无交叉反应。
4. 临床应用：对102份临床样本的回收率达94.91%-102.07%。

【结论与意义】
该研究创新性地将封闭式亚纳米热点结构与SERS-LFIA技术结合，解决了传统方法中"热点"易被生物大分子占据的技术瓶颈。1.0 TCID₅₀
/mL的检测灵敏度可满足早期感染诊断需求，线性范围跨越6个数量级支持定量分析。这种无需复杂前处理的检测策略，为动物疫病现场监测提供了新范式，对保障畜牧业生产和公共卫生安全具有重要价值。研究团队特别指出，该技术平台可拓展至其他重要病原体检测领域，展现出广阔的转化应用前景。