基于金纳米粒子的双模式比色-SPR免疫传感器用于血浆中sCD146检测及其癌症早期筛查应用

为解决肿瘤标志物sCD146检测中传统方法（如ELISA）稳定性差、成本高的问题，研究人员开发了一种基于金纳米粒子（AuNPs）的双模式免疫传感器，整合比色法与表面等离子体共振（SPR）技术。该传感器线性范围达5-600 ng/mL，检测限低至4 ng/mL（比色）和1 ng/mL（SPR），与ELISA结果一致（P>0.05），为癌症早期诊断提供了高灵敏、低成本的新平台。

　　

癌症早期诊断一直是医学界的重大挑战，尤其像肺癌这类早期无症状的恶性肿瘤，往往确诊时已进展至中晚期。sCD146（可溶性分化簇146）作为一种与肿瘤转移密切相关的免疫调控分子，其血浆浓度变化被视为癌症预警的“风向标”。然而，现有检测手段如ELISA依赖天然酶，存在稳定性差、成本高昂的缺陷；传统SPR技术虽灵敏度高，却受限于复杂样本中的背景干扰。如何突破这些技术瓶颈，实现精准、快速且经济的sCD146检测？中国某研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表的研究给出了创新答案。

研究人员巧妙利用金纳米粒子（AuNPs）的双重特性——类过氧化物酶（POD）活性和表面等离子体共振（SPR）增强效应，构建了“磁珠-AuNPs”三明治结构传感器。关键技术包括：1）BSA修饰的AuNPs合成与抗体偶联；2）Fe₃O₄ NPs磁珠富集目标物；3）双信号输出（比色法通过TMB-H₂O₂显色，SPR通过波长位移检测）。

材料与方法
透射电镜（TEM）显示羧基化Fe₃O₄ NPs呈300 nm规则球形，抗体修饰后直径增大；高分辨TEM证实AuNPs晶面间距为0.23 nm，具备标准面心立方结构。

结论
该传感器在5-600 ng/mL范围内呈线性响应，比色与SPR模式的检测限分别为4 ng/mL和1 ng/mL，显著优于传统ELISA。磁性富集有效降低血浆背景干扰，双模式结果相互验证（P>0.05）。AuNPs的酶活性与光学特性协同作用，既催化显色反应，又放大SPR信号，实现“一石二鸟”的检测效果。

这项研究的意义在于：首次将AuNPs的双重功能整合于单一传感器，为复杂生物样本中的痕量标志物检测提供了新范式。其低成本、便携式设计尤其适合基层医疗场景，而双模式冗余设计大幅提升诊断可靠性，为癌症早筛技术革新注入强劲动力。未来通过优化抗体亲和力或开发多靶点联检，该平台有望成为液体活检领域的“瑞士军刀”。