浙工大化工胡军教授团队在急性心肌梗死快检领域取得进展
心血管病在我国城乡居民死因中高居首位，约合每7秒钟就有1名心血管病患者离世。心血管病中，急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）是心源性猝死最大的病因，医学研究显示有一半患者因为各种原因错过了急救的最佳时机。针对心梗标志物的传统仪器检测方法，虽具有较高的灵敏度，但需满足专业仪器、技术人员，以及实验室检测场所等要求，因而限制了其现场、即时检测应用。开发快速、高灵敏度以及廉价的检测方法用以分析血清中的心梗标志物对于AMI的及时诊断和治疗尤为重要。侧流免疫层析技术（lateral flow immunoassay，LFIA）因其操作简单和结果的即时视觉判读而广泛应用于疾病诊断和家庭自检中。传统的LFIA通常基于金纳米粒子作为信号探针，其灵敏度低，只能提供“是/否”的定性结果，难以实现准确的定量分析。因此，增强LFIA的分析检测性能，在疾病快速检测领域具有重要意义。
化学工程学院胡军教授团队的黄亮副研究员、汪晶教授聚焦LFIA灵敏度低的问题，采用空间分层组装策略构筑“猕猴桃”型磁性-荧光双功能纳米微球，解决了传统磁-荧光组装体难以同时实现强磁性和高荧光的难点。通过组装放大、样本预浓缩、降低噪声协同信号放大，突破了传统“三明治型”免疫层析由于低浓度分析物响应不灵敏的问题，实现了对血清中AMI疾病标志物心肌肌钙蛋白（cardiac troponin I，cTnI）的快速、高灵敏检测，该研究成果为血清中低浓度疾病标志物的即时检测提供了新思路。
研究人员利用亲和驱动组装，将量子点（QDs）集成在内嵌有Fe3O4核的树枝状二氧化硅支架内，构筑了一种“猕猴桃”型磁性-荧光探针(MFS)。该探针有效的保留了Fe3O4内核的高磁性和众多QDs在单一标签中的信号组装放大的优点，同时基于空间分层策略降低了Fe3O4对QDs的淬灭作用。基于MFS的三明治型荧光LFIA不仅可以在极低浓度(25 pg/mL)下对cTnI进行肉眼定性筛查，而且可以通过智能手机对cTnI进行精确定量，检出限为8.4 pg/mL。此外在临床样本检测中，该方法与化学发光免疫分析结果具有良好的相关性，进一步展现了其在低浓度标志物快速诊断应用中的潜力。
MFS-FLFIA检测cTnI的示意图
该成果以“Kiwi-Inspired Rational Nanoarchitecture with Intensified and Discrete Magneto-Fluorescent Functionalities for Ultrasensitive Point-of-Care Immunoassay”为题于2024年6月7日在线发表于纳米材料领域国际期刊《Small》上，浙江工业大学为第一单位，博士后李大权为第一作者，黄亮副研究员和汪晶教授为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金和浙江省自然科学基金的资助。
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