基于乳胶微球免疫层析与智能手机集成的SARS-CoV-2及流感病毒快速定量检测新方法

【字体: 时间:2025年06月26日 来源:Microchemical Journal 4.9

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  针对COVID-19与流感症状重叠、传统检测方法耗时昂贵的问题,研究人员开发了一种基于乳胶微球免疫层析(LM-LFIA)的便携式检测平台,结合智能手机定量分析,实现了SARS-CoV-2、FluA和FluB病毒核衣壳蛋白(NP)的同步检测(灵敏度达0.125–530?ng/mL),20分钟内完成检测且成本仅5元,为呼吸道病毒共感染的快速筛查提供了高效解决方案。

  

呼吸道病毒如SARS-CoV-2和流感病毒(FluA/FluB)的共感染已成为全球公共卫生的重大挑战。COVID-19大流行期间,流感季节的症状重叠导致临床鉴别困难,而传统RT-PCR检测虽准确却依赖实验室设备,耗时且成本高昂。尽管胶体金免疫层析(AuNPs-LFIA)等即时检测技术(POCT)已广泛应用,但其灵敏度低、结果依赖肉眼判读的问题限制了可靠性。在此背景下,开发一种兼具高灵敏度、快速定量和低成本的多重检测技术迫在眉睫。

为解决这一问题,中国的研究团队在《Microchemical Journal》发表了一项创新研究,通过将乳胶微球(LM)标记的免疫层析技术与智能手机分析相结合,实现了SARS-CoV-2、FluA和FluB病毒抗原的同步定量检测。研究团队首先制备了LM标记的病毒特异性抗体探针(如LM@anti-SARS-CoV-2 mAb1),通过动态光散射(DLS)验证其粒径均一性(330?nm左右),并优化了免疫层析试纸条的构建流程。样本中的病毒抗原与探针结合后,在试纸条的检测线(T线)上形成复合物,智能手机通过拍摄T线与质控线(C线)的显色强度,利用二次方程拟合(R2≥0.993)实现定量分析。

主要技术方法
研究采用乳胶微球(LM)标记抗体构建免疫探针,通过动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征探针性能;优化横向流动免疫层析(LFIA)试纸条的组装工艺;开发智能手机应用程序,基于T/C线信号比实现抗原浓度计算;通过交叉反应实验验证特异性,并对比传统AuNPs-LFIA评估灵敏度提升效果。

研究结果

  1. 检测性能:LM-LFIA对SARS-CoV-2 NP、FluA NP和FluB NP的检测限分别为0.265?ng/mL、0.125?ng/mL和0.125?ng/mL,灵敏度较AuNPs-LFIA提高9.4倍以上,且无交叉反应。
  2. 稳定性与成本:试纸条在37?°C储存4周(相当于4?°C保存1年)后性能稳定,单次检测成本仅5元人民币。
  3. 临床实用性:智能手机应用支持实时数据上传云端,20分钟内完成从样本处理到结果输出的全流程。

结论与意义
该研究成功开发了一种基于LM-LFIA的多重检测平台,其高灵敏度、快速响应和低成本特性显著优于传统方法。智能手机集成不仅解决了肉眼判读的偏差问题,还实现了远程数据管理,适用于资源有限地区的呼吸道病毒筛查。这一技术为COVID-19与流感共感染的防控提供了强有力的工具,尤其在疫情高峰期的快速分诊和居家监测中具有重要应用价值。作者Peng Li等强调,未来可通过扩展检测靶标(如RSV)进一步优化系统,推动POCT技术在传染病防控中的普及。

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