細(xì)菌感染的快速診斷對(duì)于有效治療和控制疾病傳播至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)的細(xì)菌檢測(cè)方法，如培養(yǎng)法和分子生物學(xué)方法，往往存在耗時(shí)長、操作復(fù)雜、難以同時(shí)檢測(cè)多種細(xì)菌等局限性。免疫層析檢測(cè)法（ICA）因其快速、便捷、適合現(xiàn)場檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，近年來受到廣泛關(guān)注。然而，傳統(tǒng)的 ICA 方法在檢測(cè)細(xì)菌時(shí)，靈敏度和特異性仍有待提高。因此，開發(fā)一種能夠同時(shí)檢測(cè)多種細(xì)菌且具有高靈敏度和特異性的檢測(cè)方法，是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
近日，廣東省人民醫(yī)院顧兵教授聯(lián)合王崇文副研究員及其團(tuán)隊(duì)等在Advanced Science（IF：14.3）發(fā)表題為“Electropositive Magnetic Fluorescent Nanoprobe-Mediated Immunochromatographic Assay for the Ultrasensitive and Simultaneous Detection of Bacteria”的研究性文章，首次闡明了無抗體電陽性納米探針對(duì)細(xì)菌的廣譜捕獲和檢測(cè)能力，構(gòu)建了用于多種病原體同時(shí)診斷的超靈敏熒光ICA平臺(tái)。
圖1 文獻(xiàn)基本信息
在該研究中， 作者設(shè)計(jì)了一種具有氨基嵌入二氧化硅殼層的磁性多層量子點(diǎn)納米復(fù)合材料（MagMQD@Si+），可有效從溶液中富集細(xì)菌，具有高發(fā)光性，并降低試紙條上的背景信號(hào)，從而極大地提高了免疫層析技術(shù)對(duì)病原體檢測(cè)的靈敏度和穩(wěn)定性。基于MagMQD@Si+探針的多重ICA系統(tǒng)具有典型的捕獲-檢測(cè)兩步系統(tǒng)，首先，將MagMQD@ Si+探針添加到測(cè)試樣品中，通過正電探針和負(fù)電細(xì)菌細(xì)胞之間的靜電相互作用實(shí)現(xiàn)細(xì)菌的廣譜結(jié)合，并使用施加的磁場從溶液中快速富集。隨后，用電泳緩沖液重懸收集的MagMQD@ Si+復(fù)合物，然后滴到 ICA 試紙條的樣品墊上以開始免疫層析檢測(cè)。作者對(duì)三種常見病原體——銅綠假單胞菌、肺炎鏈球菌和鼠傷寒沙門氏菌進(jìn)行多重檢測(cè)，該免疫層析法對(duì)這三種目標(biāo)細(xì)菌具有高靈敏度（8-40個(gè)細(xì)胞/毫升）、良好的重現(xiàn)性（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差<5.4%）和高特異性，檢測(cè)時(shí)間僅需15分鐘，證明了MagMQD@ Si+的免疫層析法的卓越性能。隨后，作者通過對(duì)30份細(xì)菌性呼吸道感染患者的真實(shí)痰液樣本進(jìn)行檢測(cè)，驗(yàn)證了該方法的臨床實(shí)用性，結(jié)果顯示基于MagMQD@S i+的免疫層析法作為一種用于快速、靈敏和超靈敏診斷細(xì)菌感染的強(qiáng)大檢測(cè)工具，具有巨大潛力。
圖2 基于無抗體納米探針MagMQD@Si+的通用 ICA 平臺(tái)的原理和工作流程
本研究開發(fā)的基于電正性磁性熒光納米探針的免疫層析檢測(cè)法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種細(xì)菌的超靈敏、特異性和同時(shí)檢測(cè)。該方法具有以下顯著優(yōu)勢(shì)：
① 高靈敏度：檢測(cè)限低至8 - 40個(gè)細(xì)胞/毫升，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)方法。
② 快速檢測(cè)：整個(gè)檢測(cè)過程僅需15分鐘，適合現(xiàn)場快速篩查。
③ 多重檢測(cè)能力：能夠同時(shí)檢測(cè)多種細(xì)菌，提高了檢測(cè)效率。
④ 高特異性：能夠準(zhǔn)確區(qū)分目標(biāo)細(xì)菌和其他非目標(biāo)細(xì)菌，避免誤診。
這項(xiàng)基于電正性磁性熒光納米探針的免疫層析檢測(cè)技術(shù)，為細(xì)菌檢測(cè)領(lǐng)域帶來了深遠(yuǎn)的啟示。首先，它展示了納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的巨大潛力，通過巧妙設(shè)計(jì)納米探針的結(jié)構(gòu)和功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)菌的高效捕獲和檢測(cè)，這提示我們?cè)诿鎸?duì)復(fù)雜的生物醫(yī)學(xué)問題時(shí)，跨學(xué)科的技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵。其次，該技術(shù)的快速檢測(cè)能力（15分鐘內(nèi)完成）凸顯了在疾病診斷中“時(shí)間就是生命”的重要性，快速診斷能夠幫助醫(yī)生及時(shí)采取治療措施，減少誤診和漏診的可能性，這對(duì)于公共衛(wèi)生事件的應(yīng)對(duì)也具有重要意義。此外，該技術(shù)能夠同時(shí)檢測(cè)多種細(xì)菌，為臨床診斷提供了更全面的信息，這表明未來檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)更加注重整合多種檢測(cè)目標(biāo)，提高檢測(cè)效率。同時(shí)，該技術(shù)在臨床樣本檢測(cè)中表現(xiàn)出色，與傳統(tǒng)金標(biāo)準(zhǔn)方法高度一致，說明實(shí)驗(yàn)室研究與臨床應(yīng)用之間的轉(zhuǎn)化是可行的，為更多創(chuàng)新技術(shù)的臨床應(yīng)用提供了信心。
這項(xiàng)研究不僅為細(xì)菌檢測(cè)提供了一種高效、靈敏的新方法，也為未來生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和啟示。
參考文獻(xiàn)：Jiaxuan Li, Zhengkang Li, Bingjie Wang, et al. Electropositive Magnetic Fluorescent Nanoprobe-Mediated Immunochromatographic Assay for the Ultrasensitive and Simultaneous Detection of Bacteria. Advanced Science. 2025, 12, 2412421; DOI: 10.1002/advs.202412421
來源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~陳富。
