近期,上海理工大學(xué)劉箐教授指導(dǎo)研究生先后在《配位化學(xué)評(píng)論》(Coordination Chemistry Reviews)上發(fā)表最新研究成果。團(tuán)隊(duì)聚焦側(cè)流免疫層析(Lateral Flow Immunochromatographic Assay, LFIA)快速檢測(cè)技術(shù),通過(guò)二十余年食源性致病菌快速檢測(cè)研究積累,在團(tuán)隊(duì)十余篇研究型論文的基礎(chǔ)上,引用國(guó)內(nèi)外同行最新研究成果,對(duì)側(cè)流免疫層析進(jìn)行了系統(tǒng)的分析、述評(píng)和展望。研究題目分別為“側(cè)流免疫層析檢測(cè)多種生物標(biāo)志物的最新進(jìn)展:從有害物質(zhì)到體外診斷”(Recent advances in the detection of various biomarkers by lateral flow immunoassay: from hazardous substances to in vitro diagnosis ?),“多功能納米材料結(jié)合側(cè)向流動(dòng)免疫分析法檢測(cè)食品污染物檢測(cè):綜述”(Multifunctional nanomaterials combined lateral flow immunoassay for food contaminant detection: A review),李晨濤、王英林博士分別為兩篇論文的第一作者,劉箐教授為論文通訊作者,上海理工大學(xué)為第一單位。
側(cè)流免疫層析是基于免疫層析原理的快速檢測(cè)技術(shù),在現(xiàn)代分析檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。其原理以抗原 - 抗體特異性免疫反應(yīng)為核心,借助層析介質(zhì)(如硝酸纖維素膜)的毛細(xì)管作用,使樣本中目標(biāo)分析物與標(biāo)記抗體結(jié)合后沿膜遷移,通常 5-15 分鐘內(nèi)檢測(cè)線區(qū)域形成可視化顯色條帶,實(shí)現(xiàn)定性或半定量分析。側(cè)流免疫層析目前覆蓋多領(lǐng)域,臨床診斷可用于新型冠狀病毒抗原檢測(cè),食品安全領(lǐng)域可快速篩查農(nóng)藥殘留、獸藥殘留及微生物污染。團(tuán)隊(duì)兩篇高水平綜述文章的發(fā)表,不僅充分展示了團(tuán)隊(duì)二十余年在側(cè)流免疫層析快速檢測(cè)技術(shù)的原始創(chuàng)新和技術(shù)積累,同時(shí)對(duì)側(cè)流免疫層析應(yīng)用于食品安全、臨床診斷、環(huán)境檢測(cè)等領(lǐng)域具有積極意義。
在“側(cè)流免疫層析檢測(cè)多種生物標(biāo)志物的最新進(jìn)展:從有害物質(zhì)到體外診斷 ?”一文中,系統(tǒng)總結(jié)了團(tuán)隊(duì)和國(guó)內(nèi)外同行基于多樣化的納米材料使用側(cè)流免疫層析技術(shù)在多場(chǎng)景生物標(biāo)志物(食品、環(huán)境危害物及慢性疾病)檢測(cè)中的研究成果。它著重介紹了在21世紀(jì)大數(shù)據(jù)的背景下,如何借助智能分析設(shè)備以及人工智能來(lái)提高檢測(cè)性能的策略。此外,影響側(cè)流免疫層析性能較多,本文從雙/多模態(tài)信號(hào)檢測(cè)、抗體定位、傳感器物理結(jié)構(gòu)優(yōu)化和其他輔助策略四個(gè)方面進(jìn)行討論以提高側(cè)流免疫層析檢測(cè)性能。
基于LFIA的生物標(biāo)志物檢測(cè)示意圖:從多樣化的標(biāo)記材料和多場(chǎng)景生物標(biāo)志物到改進(jìn)策略和未來(lái)展望
在“多功能納米材料結(jié)合側(cè)向流動(dòng)免疫分析法檢測(cè)食品污染物檢測(cè):綜述”一文中,進(jìn)一步聚焦食品污染物快速檢測(cè)領(lǐng)域,報(bào)道了側(cè)流免疫層析技術(shù)的最新研究進(jìn)展。該綜述并非孤立技術(shù)梳理,而是團(tuán)隊(duì)二十余年食源性致病菌研究經(jīng)驗(yàn)與國(guó)內(nèi)外食品污染物檢測(cè)最新成果的深度融合。經(jīng)綜合評(píng)述與系統(tǒng)分析,其既凝練團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期研究核心積累,也吸納全球前沿突破,最終系統(tǒng)總結(jié)多功能納米材料(Multifunctional nanomaterials , MFNs)增強(qiáng) 側(cè)流免疫層析的最新進(jìn)展。文中重點(diǎn)闡述四類(lèi)關(guān)鍵材料設(shè)計(jì)與應(yīng)用:樣品預(yù)處理富集用磁性納米材料、催化信號(hào)放大用納米酶、比例自校準(zhǔn)用熒光納米材料,及多模態(tài)檢測(cè)用雙信號(hào) / 多信號(hào)納米材料;同時(shí)綜述 多功能納米材料在常見(jiàn)食品污染物檢測(cè)中的應(yīng)用。該綜述為食品污染物檢測(cè)研究策略提供關(guān)鍵理論參考,推動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)從實(shí)驗(yàn)室向現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用轉(zhuǎn)化,對(duì) LFIA 技術(shù)未來(lái)創(chuàng)新方向、研究路徑設(shè)計(jì)具重要指導(dǎo)意義。
基于MFNs -LFIA的生物標(biāo)記物檢測(cè)示意圖:在多種食品污染物中的應(yīng)用
兩篇文章均提出,推動(dòng)側(cè)流免疫層析技術(shù)落地需突破五大關(guān)鍵難點(diǎn):材料端開(kāi)發(fā)“高穩(wěn)定性+低成本”納米材料并優(yōu)化工藝、抗干擾層面修飾納米材料與設(shè)計(jì)識(shí)別探針、設(shè)備升級(jí)聚焦“智能化+便攜化”并搭定量平臺(tái)、借跨學(xué)科技術(shù)破瓶頸提效率、場(chǎng)景落地研發(fā)“一體化便攜設(shè)備”實(shí)現(xiàn)全流程自動(dòng)化,最終為食品安全與人類(lèi)健康筑防護(hù)網(wǎng)。據(jù)了解,這兩項(xiàng)工作獲國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市科委等項(xiàng)目資助。








