多靶标、高敏感、快准稳检测病原体——顾兵教授团队在POCT领域研究取得突破进展

感染性疾病是患者就医较为常见的疾病之一，究其原因，主要是病原体（细菌、真菌、病毒等）侵袭人体各个部位，引起炎症、头痛、发热等症状。治疗感染性疾病的首要任务就是找到病原体，针对性用药，才能更好更快的治愈。因此，早期、快速、准确地发现病原体，对诊疗和愈后有着重要的意义。

发表系列研究

2022年10月，广东省人民医院顾兵教授团队联合军事医学研究院王升启教授团队针对感染性疾病的早期诊断，以膜状信号标签为基础，研发了多靶标、快速、高敏、准确检测病原体的新技术，相关成果获得国际同行的认可，在《Nano research》（卓越计划-领军期刊，中科院一区，影响因子10.269）和《Biosensors and Bioelectronics》（中科院一区，影响因子12.545）分别发表题为Introduction of graphene oxide-supported multilayer-quantum dots nanofilm into multiplex lateral flow immunoassay： A rapid and ultrasensitive point-of-care testing technique for multiple respiratory viruses（以氧化石墨烯多层量子点膜为载体的多重免疫层析：一种快速超敏检测多个呼吸道病毒的POCT）和Ultrasensitive and multiplex detection of four pathogenic bacteria on a bi-channel lateral flow immunoassay strip with three-dimensional membrane-like SERS nanosticker（以三维膜状SERS分子标记为基础的免疫层析，高敏多重检测四种致病菌）的论文。

创新研发柔性膜状纳米探针

团队成员研发以单层氧化石墨烯薄膜为载体的高性能柔性膜状纳米探针，通过引入高灵敏量子点荧光标记和表面增强拉曼光谱（SERS）分子标记，分别开发出用于呼吸道病原体和常见病原菌联检的高灵敏免疫层析检测试剂。

相对于传统的球形纳米材料，柔性膜状纳米探针具有更大的相对表面积、更高的抗体载量和更强的光学信号，可以快速包裹在目标病原体的表面来改善病原/探针复合物在试纸条上的流动性和稳定性，显著提高了传统技术的灵敏度和检测通量。

检测灵敏度百倍提高

团队发现，利用膜状多层量子点探针构建用于同时检测新型冠状病毒（SARS-CoV-2）、甲型流感病毒和腺病毒的三通道免疫层析试纸条，检测限分别达到8 pg/mL、488 copies/mL和471 copies/mL，检测时间小于15分钟。该方法的灵敏度比传统的胶体金试纸条提高了约100倍，比商业化的ELISA试剂盒提高了12倍。此外，该多通道试纸条在真实呼吸道样本添加实验和多种SARS-CoV-2变异株检测中表现出优异的性能，具有开发成为高灵敏现场检测试剂的潜力。

团队研究还发现，利用多热点膜状SERS探针开发了用于细菌检测的高灵敏免疫层析技术。该方法可以同时、快速、准确地鉴定复杂临床样本及环境样本中的4种重要病原菌，灵敏度达10 cells/mL（比传统胶体金试纸条提高500倍），总体检测时间小于20分钟。

意义&价值

呼吸道病毒三联检POCT靶向近年来主要流行病毒，高敏快速鉴定新型冠状病毒、甲型流感病毒和腺病毒，可应用于医院、社区、海关和居家等多场景筛查和治疗监测，对于控制呼吸道病毒传播及国家新冠疫情防控具有战略意义。病原菌四联检POCT靶向临床关注的致病源：金黄色葡萄球菌、单核李斯特菌、伤寒沙门菌、大肠埃希菌，且该技术对于致病菌检测具备可扩展性，直接对临床样本进行病原菌诊断，有望缩短感染性疾病鉴定周期、提高诊断效能、提供精准治疗依据，减少疾病负担和医疗负担。