近日，我校法醫學院嚴江偉教授團隊在國際分析化學領域頂級期刊《Sensors and Actuators B: Chemical》上發表了題為“Multiplex isothermal amplification-based immunochromatographic biosensor enhancing genuine-signal and suppressing pseudo-signal for on-site forensic test”的研究成果。
基于團隊以往等溫擴增結合磷酸鹽介導比色及側向流層析的研究（相關成果已發表在Talanta, org/10.1016/j.talanta.2024.126149和Analytical Chemistry, org/10.1021/acs.analchem.4c01623），本研究進一步建立了一種多重免疫層析生物傳感器。該傳感器增強了陽性結果的顯色強度，同時避免了假陽性結果的干擾，實現對痕量血痕的種屬和性別即時鑒定。
案件現場的生物檢材可提供重要的遺傳學信息以推動案件偵破。然而，由于犯罪嫌疑人對案件現場的破壞，獲取的生物檢材往往是痕量或降解的。因此，需要從痕量樣本中同時鑒定多個靶標以獲取盡可能多的生物學信息。盡管多重環介導等溫擴增結合免疫層析的方法可進行痕量樣本分析，但在多重環介導等溫擴增中，多個靶標共享底物，使得每個靶標的可檢測擴增產物減少，從而導致免疫層析試紙條上的顯色信號較弱。此外，該方法無法防止引物二聚體造成的假陽性結果。
本研究建立了一種多重免疫層析生物傳感器，旨在增強陽性結果的顯色信號并防止假陽性結果的干擾，以用于準確的現場檢測。通過使用生物標記的核苷酸標記擴增產物，擴增產物可被納米顆粒探針捕獲并在免疫層析試紙上產生比色信號。由于大量生物標記核苷酸的摻入，錨定在擴增子上的生物標記為納米顆粒探針提供了大量的識別位點，從而增強了陽性結果的顯色信號。同時，由于核苷酸無法與寡核苷酸結合，即使引物二聚體存在，其缺乏相應的可產生假陽性顯色信號的生物標記，從而防止了假陽性結果對結果準確性的干擾。此外，核苷酸作為一種擴增底物，在檢測不同靶標時可以通用，無需重新合成生物標記引物，提高了檢測靈活性（Sensors and Actuators B: Chemical, org/10.1016/j.snb.2025.138025）。
該研究可以在40分鐘內同時鑒定血痕遺留者的種屬和性別，是案件現場核酸分析的有效工具，尤其可為偏遠犯罪現場及裝備匱乏的基層公安機構提供新思路和新方法。
（圖文/周滸云）