基于胶体金纳米颗粒免疫传感器与傅里叶变换红外光谱的寨卡病毒定量检测新方法

本研究开发了一种基于金纳米颗粒(AuNPs)的免疫传感器，结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术，实现了寨卡病毒(ZIKV)的高灵敏度定量检测。研究人员通过分析病毒表面脂质(C=O, 1750 cm-1 )、蛋白质(酰胺I, 1680 cm-1 )和碳水化合物(C-O, 860 cm-1 )的特征吸收峰，建立了三种校准曲线，检测范围覆盖5×103 -2.2×108 PFU/mL。该方法突破了传统噬斑试验(PFU)对昂贵设备和专业技术的依赖，为ZIKV感染的快速诊断提供了经济高效的新策略。

　　

寨卡病毒(ZIKV)作为黄病毒属(Flavivirus)的重要成员，近年来因其与新生儿小头畸形等先天性综合征的关联而引发全球关注。传统病毒定量方法如噬斑试验(PFU assay)虽被视为金标准，但其对细胞培养设施和专业操作的高度依赖，严重限制了在资源有限地区的应用。与此同时，核酸检测虽灵敏度高，却难以区分感染性病毒颗粒。这种技术瓶颈促使科学家们不断探索新型检测策略。

墨西哥国立理工学院的研究团队在《Journal of Virological Methods》发表创新成果，开发出基于胶体金纳米颗粒(AuNPs)的免疫传感器，结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术，实现了ZIKV的快速定量。该研究通过表面增强红外吸收(SEIRA)效应，成功捕获病毒表面生物分子特征信号，建立了三种功能基团特异的定量模型，为现场检测提供了全新解决方案。

关键技术包括：1) 采用柠檬酸钠还原法制备20 nm AuNPs；2) 利用蛋白A定向固定抗ZIKV抗体构建免疫传感器；3) 通过FTIR检测病毒感染的BHK-21细胞培养上清；4) 基于一阶导数光谱分析建立脂质、蛋白质和碳水化合物的定量校准曲线。

【Reagents】
研究使用HAuCl₄
·3H₂
O合成AuNPs，通过抗体OAEF00375实现病毒特异性捕获，所有试剂均注明商业来源，确保实验可重复性。

【Viral titration analysis by PFU assay】
在BHK-21细胞中培养ZIKV 72小时，观察到48 hpi出现明显细胞病变效应(CPE)。通过传统PFU法确定病毒滴度梯度，为后续FTIR分析提供基准数据。

【Conclusion】
研究证实：1) 脂质C=O基团(1750 cm^-1
)检测范围5×10⁴
-5×10⁷
PFU/mL；2) 蛋白质酰胺I带(1680 cm^-1
)灵敏度最高(5×10³
-5×10⁷
PFU/mL)；3) 碳水化合物C-O键(860 cm^-1
)线性范围最宽(5×10⁵
-2.2×10⁸
PFU/mL)。三种生物标志物联合分析显著提升检测可靠性。

该研究的突破性在于：首次将AuNPs的SEIRA效应应用于ZIKV定量，通过病毒表面多组分同步分析克服单一标记物的局限性。相比传统方法，该技术无需细胞培养环节，检测时间从72小时缩短至数小时，且设备成本降低约80%。特别值得关注的是，蛋白质特征峰的检测下限达到5×10³
PFU/mL，接近临床样本的病毒载量水平，为疫情暴发期间的快速筛查提供了可能。作者团队特别指出，该方法经适当改造后可扩展至登革病毒(DENV)等黄病毒属成员的检测，展现出广阔的应用前景。