基于催化发夹组装的双重检测平台开发：快速灵敏检测沙眼衣原体16S rRNA

为解决资源有限地区沙眼衣原体(CT)检测难题，东南大学团队创新性结合催化发夹组装(CHA)与免疫层析技术，开发了CHA-FICA（荧光免疫层析）和CHA-GICA（胶体金免疫层析）双重检测平台。研究通过优化反应条件，实现了10 fM（CHA-FICA）和1 pM（CHA-GICA）的高灵敏度检测，临床验证显示灵敏度达89.47%/81.57%，特异性均为100%，检测时间仅25-30分钟。该技术无需复杂设备，为CT早期筛查提供了经济高效的解决方案，尤其适用于基层医疗场景。

　　

沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis, CT)是全球最常见的性传播病原体之一，其感染往往隐匿无症状，却可能导致女性盆腔炎、不孕症等严重后遗症，并增加HIV传播风险。尽管核酸扩增技术(NAATs)如PCR具有高灵敏度，但依赖昂贵设备和专业实验室，难以在资源匮乏地区普及。而传统免疫检测方法又面临灵敏度不足或操作复杂等问题。这一矛盾催生了研究者对新型检测技术的探索——能否开发一种兼具NAATs的灵敏度与免疫层析便捷性的检测方案？

东南大学附属中大医院团队在《Talanta》发表的研究给出了肯定答案。他们首次将催化发夹组装(Catalytic Hairpin Assembly, CHA)这一无酶等温扩增技术与荧光/胶体金免疫层析平台结合，针对CT的16S rRNA设计出CHA-FICA和CHA-GICA双重检测系统。通过优化温度、pH、探针比例等参数，团队成功将背景信号降至最低，使两种平台在25-30分钟内分别达到10 fM和1 pM的检测限。临床验证采用100例阴道拭子样本（38例CT阳性，62例阴性），以RT-qPCR为金标准，结果显示CHA-FICA灵敏度89.47%、特异性100%，CHA-GICA对应数据为81.57%和100%，准确率分别达96%和93%。尤为关键的是，探针在-20°C下可稳定保存5周，完美适配基层医疗场景需求。

关键技术方法
研究团队首先设计特异性靶向CT 16S rRNA的CHA发夹探针H1/H2，通过Native PAGE验证其自组装特性；随后将CHA产物分别与荧光微球（FICA）或胶体金（GICA）标记的检测线结合，构建横向流动试纸条；最后采用38例CT阳性及62例阴性临床阴道拭子样本，对比评估两种平台与RT-qPCR的一致性。

研究结果

1. 实验材料与样本：设计优化的DNA发夹探针在TNaK缓冲体系中保持稳定，临床样本来自东南大学附属中大医院经伦理审查的病例队列。

2. CHA原理：如图1所示，靶标CT 16S rRNA触发H1/H2发夹探针的级联自组装，产生长双链产物作为信号放大器。FICA通过荧光读数实现定量，GICA则通过肉眼可见的红色条带判读结果。

3. 性能验证：CHA-FICA在25分钟内检出限达10 fM（比GICA高100倍），临床灵敏度89.47%；CHA-GICA虽灵敏度稍低（81.57%），但无需仪器读取。两者特异性均达100%，与RT-qPCR的Kappa值分别为0.93和0.88。

4. 稳定性测试：-20°C储存5周后探针活性无显著下降，证实其适用于冷链不完善的地区。

结论与意义
该研究突破性地将CHA的指数级信号放大能力与免疫层析的便捷性相结合，创造出两种性能互补的检测平台：CHA-FICA适合需要定量检测的诊所，而CHA-GICA则是偏远地区筛查的理想选择。相较于需要热循环仪的RT-qPCR，这两种平台仅需恒温装置即可完成核酸扩增，且操作时间缩短60%以上。更重要的是，其成本仅为常规NAATs的1/5-1/10，为资源有限地区提供了符合WHO"ASSURED"标准的诊断工具。

这项技术不仅为CT防控提供了新思路，其模块化设计还可拓展至其他病原体检测。正如作者Gulinaizhaer Abudushalamu等强调的，该平台的成功验证了无酶扩增技术与POCT设备结合的可行性，为下一代即时诊断产品的开发奠定了技术基础。在国家自然科学基金等项目的支持下，这项"中国智造"的检测方案有望在全球传染病防控中发挥重要作用。