目前，商業(yè)上用于小分子檢測(cè)的膠體金側(cè)向流動(dòng)分析（LFA）主要是在信號(hào)“關(guān)閉”模式下實(shí)現(xiàn)的，其中分析物濃度與輸出信號(hào)強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。由于該模式背景信號(hào)高，導(dǎo)致“肉眼”難以分辨試紙條上微小的檢測(cè)信號(hào)的變化。最近，研究者們提出一種熒光“開(kāi)啟”側(cè)向流動(dòng)分析（FONLFA）方法。與傳統(tǒng)的比色信號(hào)“關(guān)閉”方法相比，該方法的肉眼檢測(cè)靈敏度顯著提高。

迄今為止，用于FONLFA的熒光納米材料主要有熒光微球、熒光素、時(shí)間分辨熒光納米球和量子點(diǎn)。上述熒光納米材料仍然存在制備復(fù)雜、毒性大等缺點(diǎn)。此外，已建立的這些方法都依賴(lài)于蛋白質(zhì)分子與納米材料的共價(jià)偶聯(lián)，這可能會(huì)損害熒光材料的穩(wěn)定性。因此，利用生物相容性熒光納米材料，通過(guò)更簡(jiǎn)單、更高效的工藝來(lái)開(kāi)發(fā)FONLFA具有重要的研究?jī)r(jià)值。

近期，江南大學(xué)食品學(xué)院彭池方教授和山東省食品藥品研究院王駿研究員報(bào)道了一種基于金銀納米簇自組裝高效制備熒光"開(kāi)啟"側(cè)向流動(dòng)試紙條用于小分子高靈敏檢測(cè)的策略，相關(guān)成果以“Highly Efficient Fabrication of Fluorescent “Turn-On” Lateral Flow Strips for Highly Sensitive Detection of Small Molecules Based on Self-Assembly of AuAg Nanoclusters”為題發(fā)表在國(guó)際化學(xué)權(quán)威雜志Analytical Chemistry上。

納米材料自組裝路線(xiàn)及Ab-FONLFA和Apt-FONLFA檢測(cè)小分子的原理圖

具體而言，研究團(tuán)隊(duì)提出了一種高效制備FONLFA試紙條的方法用于小分子的檢測(cè)。通過(guò)聚4-苯乙烯磺酸鈉（PSS）、抗原和金-銀納米團(tuán)簇（AuAgNCs）的自組裝，將AuAgNCs固定在試紙條的硝化纖維素膜上。固定只需要將三種成分進(jìn)行直接混合，此過(guò)程僅耗時(shí)1分鐘，從而繞過(guò)了必須的熒光材料化學(xué)修飾過(guò)程。該方法能夠顯著簡(jiǎn)化制備過(guò)程，從而大大提高了試紙條帶的制造效率。利用該方法，研究人員建立了檢測(cè)多菌靈（CAR）的熒光“開(kāi)啟”側(cè)向流動(dòng)分析，其視覺(jué)檢出限（vLOD）比常規(guī)比色LFA降低了40倍。

此外，該研究還實(shí)現(xiàn)了AuAgNCs和鏈霉親和素在試紙條上的固定化，建立了基于適配體的FONLFA（Apt-FONLFA），從而證明了該研究所提出的固定熒光材料策略的通用性。與常規(guī)比色LFA相比，Apt-FONLFA對(duì)卡那霉素（KAN）的vLOD值降低了50倍。因此，F(xiàn)ONLFA在小分子分析中具有廣闊的應(yīng)用前景。

（A）多菌靈抗原存在下，不同聚電解質(zhì)對(duì)AuAgNCs在NC膜上固定化的影響；(B) AuAgNCs、PSS和CAR-BSA的固定化模式；（C）自組裝策略和常規(guī)化學(xué)修飾法制備FONLFA試紙條的對(duì)比



（A）用于檢測(cè)CAR的Ab-FONLFA示意圖；（B）自然光照下Ab-FONLFA用于CAR比色定性分析的照片；（C）CAR定量分析標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)；（D）膠體金讀卡器獲得的不同濃度的CAR的信號(hào)響應(yīng)；（E）紫外光照下Ab-FONLFA用于CAR熒光定性分析的照片；（F）熒光“開(kāi)啟”模式下，CAR定量分析的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)；（G）熒光試紙讀卡器獲得的不同濃度的CAR的信號(hào)響應(yīng)。



（A）用于檢測(cè)KAN的Apt-FONLFA示意圖；（B）自然光照下Ab-FONLFA用于KAN比色定性分析的照片；（C）比色模式下，KAN定量分析標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)；（D）膠體金讀卡器獲得的不同濃度的KAN的信號(hào)響應(yīng)；（E）紫外光照下Apt-FONLFA用于KAN熒光定性分析的照片；（F）熒光“開(kāi)啟”模式下，KAN定量分析的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)；（G）熒光試紙讀卡器獲得的不同濃度的KAN的信號(hào)響應(yīng)。

綜上所述，本文提出了一個(gè)簡(jiǎn)單的FONLFA試紙條加工工藝，即利用金銀納米簇和大分子自組裝將熒光金屬納米簇固定在LFA條帶的硝酸纖維素膜上。采用AuNPs作為猝滅劑，提出了一種新的基于抗體的檢測(cè)CAR的FONLFA。在熒光“開(kāi)啟”模式下，獲得的CAR的vLOD為5 ng/mL，與傳統(tǒng)比色模式相比降低了40倍。此外，成功地將設(shè)計(jì)的工藝應(yīng)用于基于適配體的FONLFA。在熒光“開(kāi)啟”模式下，KAN的vLOD為50 ng/mL，與傳統(tǒng)比色模式相比降低了50倍。因此，該研究建立的FONLFA平臺(tái)顯著提高了視覺(jué)檢測(cè)靈敏度，并且表現(xiàn)出顯著的通用性。該平臺(tái)有望開(kāi)發(fā)出用于小分子檢測(cè)的兩種主要類(lèi)型的側(cè)向流動(dòng)分析，表明其在實(shí)際應(yīng)用方面具有巨大潛力。

論文鏈接： https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c00956