寧波材料所在磷光微球探針及其急性心梗即時診斷應(yīng)用方面取得進(jìn)展
即時檢測（POCT）憑借低成本、便攜、可現(xiàn)場檢測和實時讀取結(jié)果等特點，在食品安全、環(huán)境監(jiān)測和臨床診斷等生命與公共衛(wèi)生安全領(lǐng)域獲得廣泛關(guān)注。紙基側(cè)流免疫層析（LFIA）已成為POCT的主流技術(shù)之一，其靈敏度與所使用的生物標(biāo)記探針的物理化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。熒光即時檢測憑借高靈敏、穩(wěn)定信號輸出、可視化以及定量分析等優(yōu)勢，已逐漸成為LFIA的發(fā)展趨勢。然而，其面臨一個共性問題，即在紫外或藍(lán)光的激發(fā)下，不可避免地存在背景熒光和散射光干擾，導(dǎo)致信噪比顯著降低。因此，發(fā)展高信噪比發(fā)光探針是即時檢測面臨的重要挑戰(zhàn)。
磷光作為三重態(tài)發(fā)光，發(fā)射壽命長，其獨(dú)特的時間分辨特性可以完全避免上述熒光檢測存在的光學(xué)干擾，因此，磷光檢測具有極高的信噪比。然而，磷光易受水分子和溶解氧淬滅，難以應(yīng)用于生物水相體系。中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所基因診療材料團(tuán)隊在前期固態(tài)室溫磷光碳納米點設(shè)計制備（Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 6216; Mater. Chem. Front., 2020, 4, 386.）以及碳基熒光微球探針與即時檢測應(yīng)用（Anal. Chem.,2022, 94, 11514；Food Chem., 2023, 399, 133970.）研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)將碳納米點共價包埋于二氧化硅基質(zhì)是實現(xiàn)水相磷光的有效策略（Chem. Mater, 2017, 29, 4866；Prog. Chem.，2023, 35, 263；Analyst, 2024, 149, 1473.）。然而，嚴(yán)重的硅交聯(lián)使得復(fù)合材料的尺寸形貌不可控，不能適用于抗體、核酸等生物分子標(biāo)記。
近期，基于介孔硅納米孔道限域空間效應(yīng)，團(tuán)隊發(fā)展了硅烷原位水解共價包埋固定碳納米點三重態(tài)的合成新策略，突破了單分散、尺寸形貌均勻、碳納米點-介孔硅（CDs@DMSNs）水相室溫磷光微球的可控制備技術(shù)。該磷光微球發(fā)射壽命長（肉眼長達(dá)8 s），發(fā)光穩(wěn)定且無泄漏，表面功能基團(tuán)豐富，是理想的生物標(biāo)記探針。進(jìn)一步，面向臨床急性心肌梗死（AMI）缺乏高靈敏、準(zhǔn)確的即時診斷方法的迫切需求，基于免疫夾心原理，團(tuán)隊建立了零背景可視化的磷光側(cè)流層析新方法（Phos-LFIA）及與智能手機(jī)集成的便攜式定量檢測系統(tǒng)，該方法及系統(tǒng)對心肌肌鈣蛋白I（cTnI）靶標(biāo)的檢測靈敏度比商用膠體金試紙高84.2倍，成功應(yīng)用于血清中cTnI的快速（＜15 min）定量檢測，臨床驗證結(jié)果表明Phos-LFIA具有優(yōu)異的分析性能（敏感性: 95.45%，特異性: 88.9%，一致性κappa 值：0.85）。該研究不僅為急性心梗的可視化、準(zhǔn)確與即時診斷提供了新方法，也有望為即時檢測提供一種零光學(xué)背景、超高信噪比的生物標(biāo)記微球探針。
????相關(guān)成果以“Zero Background Visualizing Phosphorescence Lateral Flow Immunoassay of Cardiac Troponin I for Rapid and Accurate Diagnosis of Myocardial Infarction”為題，發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Analytical Chemistry上（DOI: 10.1021/acs.analchem.4c06258）。寧波材料所2023級博士生宋慶煒與溫州醫(yī)科大學(xué)2021級聯(lián)培生廖子萱（澳門大學(xué)博士在讀）為共同第一作者，王宇輝副研究員、鄭建萍研究員為共同通訊作者，寧波大學(xué)附屬第一醫(yī)院檢驗科梁偉主任（共同通訊作者）團(tuán)隊為本研究中血樣標(biāo)本與臨床驗證給予大力支持。該研究獲得了國家自然科學(xué)基金面上項目（22474149）、國家重點研發(fā)計劃（2022YFF1202003）、福建省-中國科學(xué)院STS計劃配套項目（2023T3045）、浙江省自然科學(xué)基金（LY20B050003）、寧波市公益計劃重點項目（2023S006）的資助。
cTnI磷光可視化即時檢測平臺的構(gòu)建與臨床評估
（先進(jìn)診療材料與技術(shù)實驗室? 王宇輝）
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