近日，省科學院微生物研究所微生物安全與健康研究中心吳清平院士與客座研究員丁郁團隊合作開發了高靈敏檢測大腸桿菌O157:H7的新方法。
傳統的基于膠體金納米顆粒的比色免疫層析試紙條存在靈敏度不足的固有缺陷，阻礙了低豐度目標物的檢測應用。具有信號放大潛力的金屬生長策略能夠極大地提高試紙條的檢測靈敏度，其原理和方法是通過將顯色試紙條浸泡于增強液中，金屬離子在還原劑作用下以膠體金為核心，聚集于膠體金表面還原成金屬單質，從而沉積于膠體金探針表面形成納米殼層，顯著增強膠體金探針信號強度。
金、銀和銅生長是擴大金納米顆粒尺寸最常用的策略。其中銅作為一種廉價的金屬，因其在催化領域的優勢受到廣泛關注。但是金和銅的晶格常數相差很大，引起晶格失配。具有大晶格失配的金屬納米殼層的生長過程和形狀控制合成不可控。此外，基于試紙條浸泡的金屬生長策略中，銅可以沉積到現有的金納米顆粒或基底表面，特別是硝酸纖維素膜特有的處理工藝使額外添加的銅離子在孵育時易吸附，導致假陽性結果或者出現明顯背景。這種模式容易受到環境和操作者的影響，需要精確把握操作流程，大大限制了該方法在實踐中的推廣應用。
本研究引入聚丙烯胺鹽酸鹽介導的銅生長可控模型，消除了銅離子在硝酸纖維素膜上的非特異性吸附，從而提供了最大化且有效的信噪比，實現了對強致病性大腸桿菌O157：H7的高靈敏檢測。此外，新開發的檢測方法具有良好的重現性（變異系數小于13%）、顯著的穩定性和實用性。聚丙烯胺鹽酸鹽介導的信號增強系統為實現穩定金屬生長方法鋪平了道路，并廣泛適用于金納米顆粒免疫層析檢測平臺。
相關研究發表于工程技術期刊《Biosensors and Bioelectronics》。
原文信息
Shao, Y., Xu, W., Zheng, Y., Wang, J., Xie, J., Zhu, Z., Xiang, X., Ye, Q., Zhang, Y., Xue, L., Gu, B., Chen, J., Zhang, J., Wu, Q., Ding, Y. (2022) Controlled PAH-mediated method with enhanced optical properties for simple, stable immunochromatographic assays. Biosensors and Bioelectronics, 206, 114150
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114150
