基于蚕茧膜集成ELISA的比色免疫传感器：梅毒螺旋体抗体检测新技术

本研究创新性地利用天然蚕茧膜（SCM）作为基底，开发了一种高灵敏度的梅毒螺旋体抗体（TP-Ab）比色免疫传感器。该传感器通过定向免疫亲和耦联TP15-17-47嵌合抗原（TP99）和单抗3H12，结合ELISA原理实现可视化检测，检测限低至0.48 mIU/mL（优于商品化ELISA试剂的0.68 mIU/mL），且与HBV/HCV/HIV抗体无交叉反应。ROC曲线分析显示AUC达0.9995（95% CI: 0.9979–1.00），灵敏度100%、特异性97.96%，为资源有限地区提供了便携式梅毒筛查方案。

　　

基于蚕茧膜的梅毒抗体检测技术突破

ABSTRACT
全球梅毒发病率上升与早期诊断困境催生了新型检测工具的研发。这项研究利用天然蚕茧膜（SCM）的三维多孔结构，通过定向耦联TP47单抗3H12和TP15-17-47嵌合抗原（TP99），构建了集成ELISA原理的比色免疫传感器。该技术通过红色通道校正强度（Corrected I_red）量化信号，检测限达0.48 mIU/mL，显著优于微孔板ELISA（0.68 mIU/mL），且与常见病原体抗体无交叉反应。参考血清检测结果与标准方法100%一致，ROC曲线分析显示最优截断值0.0921下灵敏度100%、特异性97.96%，AUC高达0.9995。

INTRODUCTION
梅毒由苍白螺旋体（TP）引起，每年新增560万病例，主要影响中低收入国家。现有血清学检测中，非密螺旋体试验（如TRUST）特异性不足，而密螺旋体检测（如TPPA、FTA-ABS）受限于成本与操作复杂度。尽管自动化TP-ELISA和TP-CLIA提高了筛查效率，但其依赖专业设备的特点制约了在资源匮乏地区的应用。蚕茧膜（SCM）因其天然生物相容性、多孔结构和免化学再生特性，成为新型生物传感平台的理想基底。

MATERIALS AND METHODS
实验采用家蚕（Bombyx mori）蚕茧制备8mm直径SCM圆片，通过扫描电镜（SEM）确认其微孔结构。功能化SCM（F-SCM）依次耦联抗蚕茧单抗MAS-2H3、羊抗鼠IgG（GAM-IgG）和TP47单抗3H12，最终固定TP99抗原形成检测膜（F-SCM/3H12/TP99）。优化实验确定3H12和TP99最佳浓度分别为20 μg/mL和5 μg/mL。检测时，样本与HRP标记TP混合抗原孵育后，TMB显色并通过智能手机成像，ImageJ软件分析RGB值，以Corrected I_red = log₁₀(R_blank/R_sample)作为判读参数。

RESULTS
• 信号通道优化：红色通道在0-80 μg/mL 3H12浓度梯度中变异度最高（R²=0.9762），成为首选分析信号。
• 性能验证：在0-3 mIU/mL线性范围内，SCM传感器信号变化（0.048-0.231）显著优于ELISA（0.048-0.148）。交叉反应测试显示，仅TP抗体血清产生强信号（P<0.001）。
• 临床验证：100例样本（含40例参考血清和58例存档样本）检测显示，ROC分析确定0.0961为最佳截断值，与ELISA结果高度一致（r=0.9217, P<0.0001）。

DISCUSSION
SCM的天然多层孔隙结构为抗体-抗原结合提供了超大表面积，其免疫亲和耦联策略显著提升了分子定向固定效率。TP99嵌合抗原通过同时捕获TP15/17/47抗体，将检测窗口期提前至感染后2-4周。尽管SCM的天然变异性可能影响批间一致性，但工程化蚕丝纤维纸（如前期研究）有望解决该问题。此技术无需专业设备的特点，尤其适用于偏远地区的床旁检测（POCT）。

CONCLUSIONS
该研究首次将SCM基底与ELISA技术融合，开发出兼具高灵敏度（LoD 0.48 mIU/mL）和可视化读数的梅毒检测方案。未来通过扩大临床样本验证和标准化SCM生产，这一技术或将成为资源有限地区梅毒筛查的重要工具。