近日，我校法醫(yī)學(xué)院嚴江偉教授團隊在國際分析化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《Sensors and Actuators B: Chemical》上發(fā)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(jié)合磷酸鹽介導(dǎo)比色及側(cè)向流層析的研究（相關(guān)成果已發(fā)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(jié)果的顯色強度，同時避免了假陽性結(jié)果的干擾，實現(xiàn)對痕量血痕的種屬和性別即時鑒定。
案件現(xiàn)場的生物檢材可提供重要的遺傳學(xué)信息以推動案件偵破。然而，由于犯罪嫌疑人對案件現(xiàn)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(biāo)以獲取盡可能多的生物學(xué)信息。盡管多重環(huán)介導(dǎo)等溫擴增結(jié)合免疫層析的方法可進行痕量樣本分析，但在多重環(huán)介導(dǎo)等溫擴增中，多個靶標(biāo)共享底物，使得每個靶標(biāo)的可檢測擴增產(chǎn)物減少，從而導(dǎo)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(jié)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(jié)果的顯色信號并防止假陽性結(jié)果的干擾，以用于準(zhǔn)確的現(xiàn)場檢測。通過使用生物標(biāo)記的核苷酸標(biāo)記擴增產(chǎn)物，擴增產(chǎn)物可被納米顆粒探針捕獲并在免疫層析試紙上產(chǎn)生比色信號。由于大量生物標(biāo)記核苷酸的摻入，錨定在擴增子上的生物標(biāo)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(jié)果的顯色信號。同時，由于核苷酸無法與寡核苷酸結(jié)合，即使引物二聚體存在，其缺乏相應(yīng)的可產(chǎn)生假陽性顯色信號的生物標(biāo)記，從而防止了假陽性結(jié)果對結(jié)果準(zhǔn)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(biāo)時可以通用，無需重新合成生物標(biāo)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(nèi)同時鑒定血痕遺留者的種屬和性別，是案件現(xiàn)場核酸分析的有效工具，尤其可為偏遠犯罪現(xiàn)場及裝備匱乏的基層公安機構(gòu)提供新思路和新方法。
（圖文/周滸云）