网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

顾兵教授团队研发新技术,可实现超灵敏、广谱的病毒POCT检测

0
分享至

病毒,这些微观世界中的隐形杀手,以其微小的体积对人类健康构成了巨大的威胁。它们是引发病毒性肺炎、肝炎、病毒性腹泻以及艾滋病等严重传染病的元凶,每年都会导致全球数千万生命的消逝。特别是近年来,诸如新型冠状病毒、埃博拉病毒、猴痘病毒等新型病原体的突袭,更是引发了一轮又一轮的全球性疫情,对人类的生存和社会的发展带来了前所未有的严峻挑战。

在这场与病毒的较量中,及时而准确的诊断显得尤为关键。识别出病毒感染者,不仅能够帮助我们有效切断病毒的传播链条,而且在指导临床治疗和挽救脆弱生命方面发挥着至关重要的作用。

免疫层析技术,作为目前广受欢迎的现场快速检测技术(POCT),以其操作简便、检测迅速、成本低廉以及便于个人居家自检等优势脱颖而出。然而,它在灵敏度、检测通量、对高性能抗体的依赖性以及通用性方面仍存在局限,这些瓶颈制约了其在病毒感染现场准确诊断中的应用。

为了突破这些限制,今年7月,广东省人民医院检验科顾兵教授团队开发了一种基于APBA修饰的膜状GF@DQD探针的高灵敏多重侧流免疫分析技术(LFIA),可用于快速、通用和定量的检测病毒。该研究以封面文章,发表在ACS Nano(IF:15.8)。

01

磁性GF@DQD-APBA探针的构建和表征

首先,研究团队设计了一种新型磁性GF@DQD-APBA探针,利用聚乙烯亚胺(PEI)修饰的二维单层GO纳米薄膜作为基础,吸附大量Fe3O4磁性纳米颗粒,形成具有柔性和单分散特性的GF纳米薄膜。通过超声技术,带负电的量子点(QDs)被牢固地吸附在PEI层上,形成双层量子点结构,显著增强了荧光信号。进一步地,通过化学方法将APBA分子偶联到探针表面,从而赋予其对病毒糖蛋白的广谱识别能力。

此外,GF@DQD-APBA探针在水溶液中表现出良好的分散性和信号稳定性,磁化性能也得到了增强,比普通的Fe3O4磁性纳米粒子具有更高的饱和磁化值,表现出强大的磁性响应性,能够在外部磁场作用下迅速从溶液中分离出来。这些特性使得GF@DQD-APBA成为一种适合作为捕获/检测多功能探针的膜状材料,有望实现LFIA的高分析性能。

02

GF@DQD-APBA探针对多种病毒的捕获与检测能力评估

几乎所有病毒的膜蛋白都是糖蛋白(GPs),这使得它们成为苯硼酸(APBA)高亲和性结合的理想靶标。研究中,特别选取了SARS-CoV-2(SP)、MPXV(A29)和EBOV(GP)的重要包膜蛋白作为特定的病毒抗原,以测试经APBA修饰的GF@DQD探针的捕获和检测能力。

通过荧光显微镜分析,该研究证实APBA修饰的GF@DQD探针能够有效地捕获SARS-CoV-2SP。通过BCA蛋白分析法确定了GF@DQD-APBA对三种目标病毒抗原的捕获效率分别为88.1%、85.4%和89.7%,并且这种探针能够随着时间的增加而富集病毒抗原,仅需2分钟的孵化时间就足以捕获病毒GPs。

此外,与球形磁性荧光标签相比,GF@DQD-APBA对病毒GPs的富集能力更强,表明其薄膜结构更有利于病毒捕获。在LFIA平台上,GF@DQD-APBA探针作为多功能标签,能够从样品溶液中广泛富集目标病毒抗原,并在相应的测试线上产生强烈且可量化的荧光信号,证明了其在病毒检测方面的高特异性和选择性。

03

基于GF@DQD-APBA LFIA的病毒检测性能评价

随后该研究评估了基于GF@DQD-APBA的三通道LFIA方法对EBOV GP、MPXV A29和SARS-CoV-2 SP等不同浓度病毒样本的检测性能。结果显示,该方法检测线在0.01-100 ng/mL范围,随着病毒抗原浓度的增加,荧光强度相应提高,且在紫外线下三条测试线的荧光信号视觉极限为0.01 ng/mL。

通过绘制各测试线上荧光信号与病毒抗原浓度的关系,构建了相应的S形校准曲线,动态检测范围为100至0.001 ng/mL,相关系数值均超过0.95。GF@DQD-APBA-LFIA对EBOV、MPXV和SARS-CoV-2的检测限分别为0.93、1.03和0.89 pg/mL。

与传统检测方法进行对比,GF@DQD-APBA-LFIA的LOD分别比ELISA和基于AuNP的LFIA低200倍和500倍。基于GF@DQD-APBA的LFIA可在一次试验中实现多种病毒的同时筛查,且检测速度小于20 min远快于ELISA(约2 - 4 h ),在POCT领域具有巨大的应用潜力。

04

GF @DQD-APBA LFIA对现实标本实用性及有效性

该技术对于现实中的标本检测效果如何呢?研究人员对其进行了验证。

首先,研究人员在唾液标本中加入不同浓度的EBOV GP、MPXV A29和SARS-CoV-2 SP后,通过该技术检测,发现荧光强度稳定并与唾液中的病毒抗原浓度正相关,三种病毒样本的回收率在84.55%至107.58%之间,证明该方法在实际唾液样本测试中具有准确性和可靠性。

随后对SARS-CoV-2感染患者的鼻咽拭子标本,包括34个阳性标本和19个阴性标本进行检测。结果发现,GF@DQD-APBA-LFIA技术不仅能够准确识别SARS-CoV-2,且检测准确率达到100%。与传统的ELISA方法相比,虽然结果一致,但ELISA的检测范围有限,无法准确测定强阳性样本中的SARS-CoV-2 SP浓度。而GF@DQD-APBA-LFIA则展现出更低的检测限(0.93 pg/mL),更宽的检测范围,以及更快的检测速度,检测时间小于20分钟,表明其在临床病毒标本检测中具有取代ELISA的潜力。

此外,该研究进一步验证了GF@DQD-APBA-LFIA技术的通用性,并通过改变检测抗体,发现该技术也能够高效检测包括流感病毒、寨卡病毒和轮状病毒等多种病原体,具有广谱的病毒检测能力。

总之,该项研究提出了一种快速、超灵敏、广谱的POCT病毒检测技术,或将开启病毒检测的新篇章,有望在流行病控制和现场病毒检测中发挥重要作用。随着技术的不断优化和应用范围的拓展,GF@DQD-APBA-LFIA或将为全球抗击病毒提供有力工具。

前沿报道往期推荐

第150期:

第149期:

第148期:

第147期:

第146期:

第145期:

第144期:

第143期:

第142期:

第141期:

第140期:

第139期:

第138期:

第137期:

第136期:

第135期:

第134期:

第133期:

第132期:

第131期:

第130期:

第129期:

第128期:

第127期:

第126期:

第125期:

第124期:

第123期:

第122期:

第121期:

第120期:

第119期:

第118期:

第117期:

第116期:

第115期:

第114期:

第113期:

第112期:

第111期:

第110期:

第109期:

第107期:

第106期:

第105期:

第104期:

第103期:

第102期:

第101期:

第100期:

第99期:

第98期:

第97期:

第96期:

第95期:

第94期:

第93期:

第92期:

第91期:

第90期:

第89期:

第88期:

第87期:

编辑:唐强虎 审校:方琪

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
大家发现问题没有,美国想揍哪一个国家,如果俄罗斯不插手,或者不帮助,这个国家大概率会被揍。

大家发现问题没有,美国想揍哪一个国家,如果俄罗斯不插手,或者不帮助,这个国家大概率会被揍。

回京历史梦
2026-10-06 16:50:48
35岁黄仁勋女儿低调结婚,老公竟是“男版谷爱凌”?入职岳父公司两年升副总裁…

35岁黄仁勋女儿低调结婚,老公竟是“男版谷爱凌”?入职岳父公司两年升副总裁…

商务范
2026-10-11 15:18:21
王蔷现状:退役9个月还坚持打球,嫁网球帅哥仍未育,34岁更美了

王蔷现状:退役9个月还坚持打球,嫁网球帅哥仍未育,34岁更美了

笑饮孤鸿非
2026-08-14 21:57:54
马斯克已明确表示:SpaceXAI官方账号正式更名为“SpaceXSI(超级智能)”;特朗普此前发出警告,不使用这个词的人就是敌人

马斯克已明确表示:SpaceXAI官方账号正式更名为“SpaceXSI(超级智能)”;特朗普此前发出警告,不使用这个词的人就是敌人

吉刻新闻
2026-10-11 21:06:32
《史记》20句名言,充满智慧,受益终生!

《史记》20句名言,充满智慧,受益终生!

国学杂谈
2024-11-07 18:33:26
外媒:“阵风”近距空战比歼-16强,埃及飞行员,对歼-16和PL-15导弹表示赞赏

外媒:“阵风”近距空战比歼-16强,埃及飞行员,对歼-16和PL-15导弹表示赞赏

蓝星杂谈
2026-10-11 21:47:14
快讯!魏德尔的选择党传来消息!

快讯!魏德尔的选择党传来消息!

故事终将光明磊落
2026-10-11 09:48:12
直冲热搜!周杰自曝10年来每天只吃一顿饭!网友吵翻了,普通人能照搬吗?

直冲热搜!周杰自曝10年来每天只吃一顿饭!网友吵翻了,普通人能照搬吗?

91.6陕西交通广播
2026-10-10 09:12:14
深挖苏联鼠疫武器遗产:为什么俄罗斯至今保留顶级鼠疫绝密研究所

深挖苏联鼠疫武器遗产:为什么俄罗斯至今保留顶级鼠疫绝密研究所

生活新鲜市
2026-10-09 09:18:54
车祸瘫痪后,被妻子扔养老院22年,昔日的“歌王”如今怎么样了?

车祸瘫痪后,被妻子扔养老院22年,昔日的“歌王”如今怎么样了?

牛牛叨史
2025-11-22 01:44:59
10月喜事扎堆!3大生肖贵人贴身相助,事业节节攀升,财运一路狂飙

10月喜事扎堆!3大生肖贵人贴身相助,事业节节攀升,财运一路狂飙

人閒情事
2026-10-11 14:27:05
全球也就20例!巴西一名19岁女子,在同一个夜晚与两位男性有过亲密接触,怀孕生下双胞胎后,竟意外发现两个孩子的生父并非同一人

全球也就20例!巴西一名19岁女子,在同一个夜晚与两位男性有过亲密接触,怀孕生下双胞胎后,竟意外发现两个孩子的生父并非同一人

扶苏聊历史
2026-10-10 11:04:50
杜兰特:76人现在有10个人可以防对面明星球员,当年勇士可没有

杜兰特:76人现在有10个人可以防对面明星球员,当年勇士可没有

懂球帝
2026-10-11 01:51:09
我退休金4000,每天的生活就是躺平,感觉有点无聊,想上班又怕累,好纠结

我退休金4000,每天的生活就是躺平,感觉有点无聊,想上班又怕累,好纠结

蝉吟槐蕊
2026-10-11 22:52:07
为什么傅斯年认为,苏联模式是集人类文明中罪恶之大成?

为什么傅斯年认为,苏联模式是集人类文明中罪恶之大成?

听雪禅
2026-10-06 17:25:10
李玉刚宣布:今后任何歌手在演唱会上演唱《万疆》,永久免费授权

李玉刚宣布:今后任何歌手在演唱会上演唱《万疆》,永久免费授权

草莓解说体育
2026-10-10 03:44:47
咸鱼涉黄:“夜总会”不会消失,但会转移

咸鱼涉黄:“夜总会”不会消失,但会转移

梁欢欢的理智与情感
2026-09-22 11:04:57
密密麻麻!33岁女子体内取出197枚,医生:从医以来第一次见

密密麻麻!33岁女子体内取出197枚,医生:从医以来第一次见

上海约饭局
2026-09-19 10:42:08
被喜茶新工服笑不活了,网友:喜之螂!

被喜茶新工服笑不活了,网友:喜之螂!

广告案例精选
2026-10-10 14:08:22
出现这1种面相,可能是肿瘤前兆!别以为只是变丑了

出现这1种面相,可能是肿瘤前兆!别以为只是变丑了

39健康网
2026-10-10 17:31:06
2026-10-12 00:40:49
中华检验医学网 incentive-icons
中华检验医学网
全国最具影响力检验医学新媒体
11940文章数 47821关注度
往期回顾 全部

科技要闻

卸任CEO后,苹果董事长库克再度到访中国

头条要闻

父亲放鞭炮祝贺女儿离婚:你平安回来 家就是完整的

头条要闻

父亲放鞭炮祝贺女儿离婚:你平安回来 家就是完整的

体育要闻

30天30队·魔术:班凯罗最后的试炼?

娱乐要闻

没夫妻生活咋办?冉莹颖绝不求邹市明

财经要闻

黄仁勋长女完婚,万亿帝国如何传承?

汽车要闻

大6座插混SUV新选择 阿维塔T09概念版亮相巴黎车展

态度原创

艺术
教育
健康
公开课
军事航空

艺术要闻

被无数美院生私藏的人体写生大神!笔下的人体,美得刚刚好还超现实!

教育要闻

“燃灯者”宋国安:灯火长明 纸短情长

痘坑留下后,还能填平吗?

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

沙特利雅得机场遭袭致12死309伤 中国大使馆紧急提醒

无障碍浏览 进入关怀版