《Biosensors and Bioelectronics》：Integration of polyvalent aptamers and multifunctional gold-palladium nanoparticle driven rapid and ultra-sensitive triple-mode lateral flow assay detection for tetrodotoxin
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為解決基于適配體的側流分析（Apt-LFA）檢測小分子時靈敏度等挑戰，研究人員開發集成磁性多價適配體（MB@poly-Apts）和金鈀納米顆粒（MOGP）的比色 - 光熱 “開啟” 模式 LFA 檢測河豚毒素（TTX），實現三模式檢測，性能優于傳統方法，具應用潛力。
在食品安全與公共衛生領域，河豚毒素（TTX）作為一種劇毒神經毒素，其快速精準檢測一直是難題。TTX 主要由共生細菌產生，廣泛存在于河豚等生物體內，通過抑制神經和肌肉細胞膜上的電壓門控鈉離子通道，可引發神經麻痹、呼吸衰竭甚至死亡，其腹腔注射的半數致死量在哺乳動物中低至 2-10 μg/kg，誤食風險嚴重威脅人類健康。目前，色譜 / 質譜、免疫層析、電化學等檢測技術雖各有優勢，但在靈敏度、現場快速檢測能力等方面仍存局限。尤其對于小分子檢測的傳統側流分析（LFA），常采用 “關閉” 信號模式，肉眼難以區分痕量目標物與陰性樣本，靈敏度提升有限，因此開發高穩定性、超靈敏且能實現多模式信號輸出的檢測技術迫在眉睫。
為攻克上述難題，國內研究團隊開展了相關研究，旨在構建一種基于 “開啟” 模式的超靈敏適配體側流分析（Apt-LFA）體系，實現 TTX 的快速多模式檢測。研究成果發表在《Biosensors and Bioelectronics》。
研究人員采用的主要關鍵技術方法包括：通過結構信息對適配體進行截斷優化，設計 TTX 特異性適配體 A36；利用剛性 DNA 連接體、截斷適配體 A36 和互補連接體修飾磁珠，合成磁性多價適配體（MB@poly-Apts）作為捕獲探針；制備具有多分支結構和金鈀 / 聚多巴胺組成的洋蔥花狀金鈀納米顆粒（MOGP）作為信號探針；構建 MB@poly-Apts 輔助 MOGP 的 LFA，實現比色、催化增強比色和光熱模式檢測。
結合機制與親和力分析
通過圓二色（CD）光譜、2 - 氨基嘌呤（2-AP）熒光探針、分子對接和分子動力學模擬（MDS），探究適配體 - TTX 復合物的結合模式與位點，利用基于 SGI 的競爭法和基于 GO 的熒光法測定結合親和力，結果顯示 MB@poly-Apts 對 TTX 的結合親和力達 9.3 nM，較優化前提升 4 倍，結合效率提升 2 倍，其多價結合位點和互補結構間隙的獨特設計是關鍵。
LFA 原理與檢測性能
檢測原理顯示，無 TTX 時，信號探針在控制線（C 線）積累，僅見黑色條帶；有 TTX 時，MB@poly-Apts 因高親和力與 TTX 結合而解離，釋放 A36，使信號探針在檢測線（T 線）富集，產生 “開啟” 信號。該 LFA 實現三模式檢測，比色、催化增強比色和光熱模式的肉眼檢測限分別低至 1、0.01 和 0.025 ng/mL，顯著優于傳統金納米顆�；� LFA，展現出超靈敏檢測能力。
研究結論表明，該研究開發的集成 MB@poly-Apts 和 MOGP 的比色 - 光熱 “開啟” 模式 LFA，通過多價適配體的協同作用提升結合效率與親和力，利用 MOGP 的寬吸收光譜、多分支結構和雙金屬 / 聚多巴胺組成，賦予體系優異的比色、催化和光熱性能，實現了 TTX 的超靈敏三模式檢測。該方法為小分子的現場快速檢測提供了靈活且高效的平臺，在食品安全監控、臨床中毒診斷等領域具有重要應用價值，為適配體傳感器在小分子檢測中的實際應用開辟了新方向。
