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综述:浊度分析法在生化分析中的探索与应用进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry 11.8
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这篇综述系统阐述了浊度分析法(turbidimetric assays)在生化检测领域的原理、应用及前沿进展。文章重点介绍了该方法在生物标志物(如CRP、血液/尿液蛋白)、微生物负荷、药物效价及分子互作检测中的高灵敏度(high sensitivity)、低成本优势,并探讨了免疫浊度法(immunoturbidimetry)、动态浊度法(dynamic turbidimetry)等技术革新如何推动其在精准医疗(precision medicine)和环境监测中的应用。
Abstract
浊度分析法凭借其简单、快速、成本低和灵敏度高的特点,已成为定量浊度分析的基石技术。近年来,新型试剂、仪器改进和数据处理技术的进步显著拓展了其应用范围。本文系统综述了该方法在生物标志物(如血液蛋白、酶类)、微生物负荷、药物效价、生物分子互作及离子浓度检测中的应用,同时批判性评估了当前局限性与未来技术发展趋势。
Introduction
浊度分析法源于比色法,通过测量悬浮液中光散射或透射强度来评估颗粒或化合物浓度。当光线穿过浑浊悬浮液时,颗粒会选择性吸收部分光能并全向散射其余部分,导致透射光强度降低——这一现象被称为浊度(turbidity)。现代浊度分析法已发展出视觉浊度法、免疫浊度法(含免疫比浊法immunonephelometry)、流动注射浊度法等分支,其中免疫浊度法又可细分为速率散射浊度法(rate-scattering turbidimetry)和终点散射浊度法(endpoint-scattering turbidimetry)。
文献计量分析显示,近20年浊度法研究热点集中在“C-反应蛋白(CRP)”“风险评估”和“疾病诊断”等关键词。CRP检测技术的突破尤为显著:2004年后相关研究呈指数增长,其在心血管疾病等慢性病风险预警中发挥关键作用。浊度法的高通量、低成本特性使其成为临床实时检测和大规模筛查的理想工具。
Basic theories of turbidimetry
浊度法分为透射浊度法和散射浊度法,区别在于检测器与光源的夹角。透射法依据比尔-朗伯定律(Beer-Lambert's law)测量吸光度变化,而散射法则直接测定散射光强度。激光光源的引入(1967年)大幅提升灵敏度,而速率散射浊度法(1977年)能捕捉抗原-抗体反应初期信号,实现秒级检测。
Blood proteins
血液蛋白检测是临床诊断的核心环节。浊度法通过抗原-抗体特异性结合,可精准定量白蛋白(albumin)、免疫球蛋白等关键蛋白。例如,白蛋白异常提示肝功能异常,而CRP水平变化与炎症性疾病密切相关。1987年开发的颗粒增强免疫浊度法(particle-enhanced immunoturbidimetry)通过增大颗粒比表面积,显著降低样本基质干扰,使CRP检测下限达到ng/mL级。
Conclusions and outlook
尽管浊度法在自动化(如2018年报道的自动化乳胶浊度法)和单链抗体片段(scFv)应用(2023年)方面取得突破,仍面临复杂样本干扰、标准化不足等挑战。未来发展方向包括纳米材料增强信号、人工智能优化数据分析,以及微流控技术整合。该技术将持续推动精准医疗、环境监测和食品安全领域的创新。
(注:全文严格基于原文内容缩编,未添加非文献依据的结论)
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