Analytical Chemistry:零背景可视化磷光侧流免疫层析用于急性心梗即时准确诊断
即时检测(POCT)以其低成本、便捷性、现场检测和快速读取结果等特点,在食品安全、环境监测和临床诊断等领域受到了广泛关注。纸基侧流免疫层析(LFIA)已成为即时检测(POCT)的主要技术之一,其灵敏度与所采用的标记探针的物理化学性质密切相关。荧光分析技术由于其高灵敏度、稳定的信号输出、可视化以及定量分析的能力,已成为近年来LFIA的发展新趋势。然而,在紫外或蓝光的激发下,不可避免的自发荧光和散射光,导致信噪比(S/N)显著降低。因此,为LFIA开发一种高信噪比的标记探针具有重要意义,尤其是针对痕量待测靶标。
心血管疾病是全球死亡的主要诱因之一,估计每年夺走约 1790 万人的生命。在众多心血管疾病中,急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)是导致心源性猝死的首要因素。医学研究显示,约有一半的患者因各种原因错过了急救的黄金时机。心肌肌钙蛋白I(cTnI)已被证实是AMI特异性标志物。现有临床cTnI检测方法,尽管灵敏度较高,但需要专业仪器设备、技术人员及中心实验室,难以实现cTnI的现场快速检测。因此,快速、高灵敏且低成本的cTnI检测技术的研究与开发,对于 AMI 即时诊断与居家监测具有重要意义。
基于上述考虑,近期,团队王宇辉副研究员/郑建萍研究员,联合宁波大学附属第一医院检验科梁伟研究团队,突破了单分散、尺寸形貌均匀、碳点-介孔硅(CDs@DMSNs)复合的超长水相室温磷光微球的可控制备技术,建立了新型磷光侧流免疫层析平台(Phos-LFIA),发展了基于手机的便携式检测装置与定量分析系统,应用于临床血清中cTnI的快速、准确、灵敏检测,检测限比商用胶体金试纸低84.2倍,并开展了临床验证,为急性心梗的可视化、准确与即时诊断提供新方法。相关成果以“Zero Background Visualizing Phosphorescence Lateral Flow Immunoassay of Cardiac Troponin I for Rapid and Accurate Diagnosis of Myocardial Infarction”为题发表在国际化学权威杂志Analytical Chemistry上(DOI: 10.1021/acs.analchem.4c06258)。
图1. CDs@DMSNs水相室温磷光微球的可控制备及基于智能手机便携设备的 Phos-LFIA 快速定量检测 cTnI 的原理示意图(来源: Analytical Chemistry)