电子转移驱动的纳米酶与“比色-光热”纳米体免疫传感技术结合，用于肌动蛋白的检测

《Journal of Nanobiotechnology》：Electron transfer-driven nanozymes integrated “colorimetric-photothermal” nanobody-immunosensing for tropomyosin inspection

　　

摘要

背景

原肌球蛋白（TM）是虾等甲壳类动物中主要且高度稳定的过敏原。在食品加工或胃肠道消化过程中，TM的稳定性极高，这给敏感个体带来了巨大的过敏风险，因此迫切需要快速、灵敏的检测方法来确保避免接触相关食物过敏原。

结果

在本研究中，我们开发了一种基于纳米体（Nb）的“比色-光热”双模式免疫传感系统，用于超灵敏地检测TM。该系统利用了锰金纳米花（MnAuNPs）这种纳米酶。通过噬菌体展示技术，从免疫文库中分离出了具有高亲和力和良好特异性的TM特异性纳米体（Nb）。为了增强检测信号，我们采用水热法制备了具有核壳结构的MnAuNPs。富含锰的壳层和金核赋予了MnAuNPs内在的氧化酶活性以及强的近红外吸收能力，使其能够同时催化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺的氧化反应，并将氧化产物转化为光热信号。通过将TM特异性纳米体与MnAuNPs结合，建立了一种结合酶促和光热信号放大的双模式免疫检测方法。比色检测的限值为6.17 ng/mL，而光热模式的灵敏度进一步提高至0.25 ng/mL，大约是传统ELISA方法的48倍。该免疫传感系统在真实食物基质中表现出高特异性、重复性和准确性。双信号免疫传感系统的回收率在79.1%到108.8%之间，变异系数为0.6%到12.3%。

结论

我们基于TM特异性纳米体和纳米酶介导的增强信号机制，开发出了一个高灵敏度的检测平台。这种多功能的Nb-纳米酶检测平台集成了电子转移催化和光热转换功能，实现了双模式信号输出。所建立的方法为便携式、低成本的食品过敏原及其他生物分子靶标的即时检测提供了有前景的基础，并有望推动进一步的研究。

图形摘要