基于金纳米花-单克隆抗体的双模式侧流免疫层析技术快速检测四溴双酚A双(2-羟乙基)醚

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Microchemical Journal 4.9

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  针对新兴环境污染物四溴双酚A双(2-羟乙基)醚(TBBPA-BHEE)缺乏现场快速检测技术的难题,研究人员开发了基于金纳米花(AuNFs)和单克隆抗体的双模式侧流免疫层析(LFIA)方法。该方法通过颜色/漫反射光谱双信号输出,实现10分钟内裸眼定性(LOD 5.0 ng/mL)和便携读卡仪定量(LOD 0.25 ng/mL),与HPLC结果高度一致(R2=0.995),为环境污染物现场监测提供了经济高效的解决方案。

  

随着电子产品的普及,溴化阻燃剂四溴双酚A双(2-羟乙基)醚(TBBPA-BHEE)作为新型环境污染物,其神经毒性和细胞毒性日益引发关注。传统检测依赖高效液相色谱(HPLC)等大型仪器,存在设备昂贵、操作复杂等缺陷,难以满足污染现场的即时监测需求。尽管酶联免疫吸附试验(ELISA)具有特异性优势,但其繁琐步骤仍制约现场应用。如何开发兼具快速、灵敏、便携的检测技术,成为环境监测领域的迫切需求。

福建省级科研项目支持下,研究人员创新性地将金纳米花(AuNFs)与单克隆抗体结合,构建了双模式侧流免疫层析(LFIA)系统。该研究首先通过EDC/NHS法合成TBBPA-BHEE-OVA抗原,制备高特异性单克隆抗体(mAb),并利用AuNFs表面等离子共振增强效应和抗体高负载特性,开发出AuNFs@mAb探针。通过系统优化测试条参数,最终建立同时支持裸眼判读和便携读卡仪分析的检测体系,相关成果发表于《Microchemical Journal》。

关键技术包括:1)采用EDC/NHS法制备TBBPA-BHEE-OVA偶联抗原;2)通过杂交瘤技术获得高特异性mAb;3)利用种子生长法合成高负载AuNFs纳米探针;4)建立双信号检测系统,结合NC膜层析技术实现快速分析。

材料与方法
研究采用Sigma-Aldrich等公司的标准试剂,通过紫外光谱和电泳验证抗原合成。mAb经小鼠免疫和细胞融合获得,效价达1:6.4×105,半数抑制浓度(IC50)为9.868 ng/mL。AuNFs通过氯金酸还原法制备,其粗糙表面使抗体负载量较传统金纳米颗粒提升3倍。

结果与讨论
优化后的LFIA在环境水样中回收率达112.41-120.10%,相对标准偏差(RSD)<8%。与HPLC的0.995相关系数验证了可靠性。AuNFs@mAb探针的局域表面等离子共振(LSPR)效应使检测灵敏度较常规LFIA提高20倍,且可在室温稳定储存28天。

结论
该研究开创性地将纳米材料增强效应与免疫识别相结合,突破传统技术对仪器设备的依赖。双模式设计既满足基层人员的快速筛查需求,又能通过便携设备实现精准定量,为环境污染物监测提供了"眼观+机读"的创新范式。其0.25 ng/mL的检测限已接近实验室仪器水平,对实现污染物源头管控具有重要实践价值。

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