综述：创新性纳米传感技术在溶菌酶检测中的应用

这篇综述系统阐述了基于纳米材料的生物传感器（biosensor）在溶菌酶（LYZ）检测中的最新进展。文章重点分析了LYZ作为先天免疫关键酶（通过水解细菌肽聚糖层发挥抗菌作用）的临床价值，对比了传统ELISA与纳米传感器（如适配体传感器aptasensor、电化学传感器）的灵敏度差异，并探讨了其在感染性疾病、炎症和癌症中的生物标志物潜力。

　　

Abstract

溶菌酶（LYZ）作为具有显著抗菌特性的关键酶，在免疫防御和疾病发生中扮演双重角色。传统检测方法如酶联免疫吸附试验（ELISA）面临灵敏度不足的挑战，而整合金纳米颗粒（AuNPs）等纳米材料的生物传感器可实现低浓度LYZ的快速精准检测。

Introduction

LYZ通过水解细菌细胞壁的N-乙酰胞壁酸-β_(1,4)-N-乙酰葡糖胺键（peptidoglycan层）发挥溶菌作用，其水平异常与自身免疫病、慢性炎症密切相关。在食品工业中，LYZ作为天然防腐剂可抑制单核细胞增生李斯特菌等食源性致病菌。

LYZ

该酶存在三种亚型：鸡型（c-type）、鹅型（g-type）及无脊椎动物型（i-type），其中人类LYZ属c-type，主要分布于中性粒细胞胞浆颗粒中。其等电点（pI）为10.5-11.0的特性被广泛用于电化学传感器设计。

Importance of Nanoscale Detection

纳米级检测技术的突破使得泪液等微量样本中LYZ的检出限（LOD）降至0.15 ng/mL。表面增强拉曼散射（SERS）技术通过银纳米颗粒（AgNPs）可将信号放大10⁶倍，这对早期诊断淀粉样变性（与LYZ纤维化沉积相关）至关重要。

Biosensors Overview

现代生物传感器由生物识别元件（如适配体aptamer）、信号转换器和纳米材料放大系统构成。1962年Clark氧电极开创先河，而当代石墨烯量子点（GQDs）修饰的场效应晶体管（FET）可实现实时监测。

LYZ Biosensors

典型案例包括：

1. 1.

   基于p-氨基苯硫酚（p-ATP）自组装膜的金电极，通过AuNPs使检测灵敏度提升300%

2. 2.

   双链DNA竞争结合型传感器，LYZ结合导致硫堇（thionine）电化学信号衰减

3. 3.

   上转换纳米颗粒（UCNPs）与MoS₂纳米片构建的荧光共振能量转移（FRET）体系

Conclusion and Future Direction

将CRISPR-Cas12a系统与纳米孔测序联用可能是下一代LYZ传感器的发展方向，其在脓毒症患者血清检测中已展现92%的临床符合率。需要关注纳米材料生物相容性和标准化生产问题。