細菌感染的快速診斷對于有效治療和控制疾病傳播至關重要。然而，傳統(tǒng)的細菌檢測方法，如培養(yǎng)法和分子生物學方法，往往存在耗時長、操作復雜、難以同時檢測多種細菌等局限性。免疫層析檢測法（ICA）因其快速、便捷、適合現(xiàn)場檢測等優(yōu)點，近年來受到廣泛關注。然而，傳統(tǒng)的 ICA 方法在檢測細菌時，靈敏度和特異性仍有待提高。因此，開發(fā)一種能夠同時檢測多種細菌且具有高靈敏度和特異性的檢測方法，是當前研究的熱點和難點。
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隊等在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細菌的廣譜捕獲和檢測能力，構建了用于多種病原體同時診斷的超靈敏熒光ICA平臺。
圖1 文獻基本信息
在該研究中， 作者設計了一種具有氨基嵌入二氧化硅殼層的磁性多層量子點納米復合材料（MagMQD@Si+），可有效從溶液中富集細菌，具有高發(fā)光性，并降低試紙條上的背景信號，從而極大地提高了免疫層析技術對病原體檢測的靈敏度和穩(wěn)定性?；贛agMQD@Si+探針的多重ICA系統(tǒng)具有典型的捕獲-檢測兩步系統(tǒng)，首先，將MagMQD@ Si+探針添加到測試樣品中，通過正電探針和負電細菌細胞之間的靜電相互作用實現(xiàn)細菌的廣譜結合，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+復合物，然后滴到 ICA 試紙條的樣品墊上以開始免疫層析檢測。作者對三種常見病原體——銅綠假單胞菌、肺炎鏈球菌和鼠傷寒沙門氏菌進行多重檢測，該免疫層析法對這三種目標細菌具有高靈敏度（8-40個細胞/毫升）、良好的重現(xiàn)性（相對標準偏差<5.4%）和高特異性，檢測時間僅需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30份細菌性呼吸道感染患者的真實痰液樣本進行檢測，驗證了該方法的臨床實用性，結果顯示基于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菌感染的強大檢測工具，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法，實現(xiàn)了對多種細菌的超靈敏、特異性和同時檢測。該方法具有以下顯著優(yōu)勢：
① 高靈敏度：檢測限低至8 - 40個細胞/毫升，遠低于傳統(tǒng)方法。
② 快速檢測：整個檢測過程僅需15分鐘，適合現(xiàn)場快速篩查。
③ 多重檢測能力：能夠同時檢測多種細菌，提高了檢測效率。
④ 高特異性：能夠準確區(qū)分目標細菌和其他非目標細菌，避免誤診。
這項基于電正性磁性熒光納米探針的免疫層析檢測技術，為細菌檢測領域帶來了深遠的啟示。首先，它展示了納米技術在生物醫(yī)學中的巨大潛力，通過巧妙設計納米探針的結構和功能，實現(xiàn)了對細菌的高效捕獲和檢測，這提示我們在面對復雜的生物醫(yī)學問題時，跨學科的技術創(chuàng)新是關鍵。其次，該技術的快速檢測能力（15分鐘內(nèi)完成）凸顯了在疾病診斷中“時間就是生命”的重要性，快速診斷能夠幫助醫(yī)生及時采取治療措施，減少誤診和漏診的可能性，這對于公共衛(wèi)生事件的應對也具有重要意義。此外，該技術能夠同時檢測多種細菌，為臨床診斷提供了更全面的信息，這表明未來檢測技術的發(fā)展方向應更加注重整合多種檢測目標，提高檢測效率。同時，該技術在臨床樣本檢測中表現(xiàn)出色，與傳統(tǒng)金標準方法高度一致，說明實驗室研究與臨床應用之間的轉化是可行的，為更多創(chuàng)新技術的臨床應用提供了信心。
這項研究不僅為細菌檢測提供了一種高效、靈敏的新方法，也為未來生物醫(yī)學檢測技術的發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗和啟示。
參考文獻：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。
