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EPRUIbiotech新蟲 (初入文壇)
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側(cè)向流動免疫層析技術(shù)原理
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側(cè)向流動免疫層析技術(shù)(Lateral flow immunoassay, LFIA)是世界上應用最廣泛且最具有代表性的即時檢測技術(shù)(point-of-care testing, POCT)之一。與其他的檢測方法相比， LFIA具有操作簡單、檢測速度快、檢測成本低和方便攜帶的優(yōu)點，被廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測、食品安全檢查、流行病的大規(guī)模篩查和疾病診斷等需要在現(xiàn)場快速檢測的場景。 側(cè)向流動免疫層析技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖【1】 側(cè)向流動免疫層析技術(shù)原理 （一）核心組件與基本層析過程 側(cè)向免疫層析技術(shù)的核心組件是一張由吸水材料制成的層析試紙條，通常包含樣品墊、結(jié)合墊、檢測線（T線）、質(zhì)控線（C線）和吸水墊等部分。當樣品（如血液、尿液、唾液等生物樣本或食品提取液）滴加到樣品墊上后，在毛細管作用下，樣品會沿著試紙條向吸水墊方向移動，啟動整個檢測流程。 （二）夾心法原理 夾心法通常用于檢測抗原、抗體和核酸之類的生物大分子。在該方法中，標記抗原和捕獲抗原可以分別與目標物上的兩個位點結(jié)合，形成 “標記抗體 - 抗原 - 捕獲抗體” 免疫夾心復合物 。具體檢測過程如下：在樣品墊上滴加樣品后，待測樣品在毛細管作用下沿條帶向吸水墊方向流動。當待測樣品流動到結(jié)合墊上時，會與結(jié)合墊上預包被的標記材料（如膠體金、熒光微球等）標記的特異性抗體結(jié)合，形成免疫復合物。該免疫復合物繼續(xù)向吸水墊方向移動，直至被 T 線上固定的捕獲抗體捕獲，從而使標記物在 T 線處富集。而未與目標物結(jié)合的標記抗體會繼續(xù)流動，最終被 C 線固定上的二抗捕獲，使 C 線顯色。通過讀取 T 線及 C 線所輸出的信號，即可對分析物的濃度進行分析。一般來說，T 線顏色越深，表明樣品中目標物的濃度越高。 夾心法示意圖【2】 （三）競爭法原理 競爭法常用于檢測小分子物質(zhì)，如藥物殘留、激素等。在競爭法 LFIA 中，結(jié)合墊上包被的是標記抗原，檢測線（T線）上固定的是特異性抗體。當樣品滴加到樣品墊后，樣品中的待測小分子物質(zhì)與結(jié)合墊上的標記抗原同時向T線方向流動。由于T線上固定的特異性抗體數(shù)量有限，樣品中的待測小分子物質(zhì)會與標記抗原競爭結(jié)合T線上的特異性抗體。如果樣品中待測小分子物質(zhì)含量較高，那么與T線上特異性抗體結(jié)合的標記抗原就會減少，T線顯色較淺甚至不顯色；反之，如果樣品中待測小分子物質(zhì)含量較低，T線顯色則較深。而質(zhì)控線（C線）的作用與夾心法類似，用于驗證檢測過程是否正常進行。 競爭法示意圖【3】 側(cè)向流動免疫層析技術(shù)的應用 （一）生物醫(yī)學檢測領域 1.疾病診斷 傳染病檢測：在傳染病的快速篩查中，側(cè)向免疫層析技術(shù)發(fā)揮著巨大作用。例如在新冠疫情期間，新冠病毒抗原自測試劑盒就是基于側(cè)向免疫層析技術(shù)研發(fā)而成。通過采集鼻腔或咽喉樣本，利用試劑盒可以在 15 - 30 分鐘內(nèi)快速檢測出樣本中是否含有新冠病毒抗原，為疫情的早期發(fā)現(xiàn)和防控提供了重要支持。此外，該技術(shù)還廣泛應用于艾滋病、乙肝、丙肝、梅毒等傳染病的初步篩查，能夠快速、便捷地對大量人群進行檢測，提高疾病的發(fā)現(xiàn)效率。 腫瘤標志物檢測：檢測血液中的腫瘤標志物對于腫瘤的早期診斷、療效評估和病情監(jiān)測具有重要意義。側(cè)向免疫層析技術(shù)可以對一些常見的腫瘤標志物，如甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）等進行檢測。雖然其檢測靈敏度和準確性可能稍遜于一些大型儀器檢測方法，但由于其操作簡便、出結(jié)果快，適合在基層醫(yī)療機構(gòu)或大規(guī)模體檢中作為初步篩查手段，幫助發(fā)現(xiàn)潛在的腫瘤患者，以便進一步進行更精確的檢查。 妊娠檢測：妊娠檢測試紙是側(cè)向免疫層析技術(shù)在民用領域最廣為人知的應用之一。通過檢測尿液中的人絨毛膜促性腺激素（hCG），女性可以在家中自行進行妊娠檢測。當懷孕后，孕婦尿液中的 hCG 水平會升高，妊娠檢測試紙中的抗體與 hCG 特異性結(jié)合，在檢測線和質(zhì)控線處出現(xiàn)顯色條帶，從而判斷是否懷孕，這種方法簡單、快速，為女性提供了極大的便利。 2.藥物濫用檢測 在司法、交通等領域，為了檢測人員是否濫用藥物（如毒品、興奮劑等），側(cè)向免疫層析技術(shù)被廣泛應用。例如常見的毒品檢測試紙，可以快速檢測尿液中是否含有嗎啡、冰毒、大麻等毒品成分。只需將尿液滴加到試紙上，根據(jù)檢測線和質(zhì)控線的顯色情況，就能在短時間內(nèi)得出檢測結(jié)果，有助于及時發(fā)現(xiàn)藥物濫用行為，維護社會秩序和公共安全。 （二）食品安全檢測領域 農(nóng)藥殘留檢測：農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛使用，使得農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留問題備受關(guān)注。側(cè)向免疫層析技術(shù)可以針對有機磷、擬除蟲菊酯等多種農(nóng)藥進行快速檢測。通過制備針對特定農(nóng)藥的特異性抗體，并利用膠體金等標記物，能夠在短時間內(nèi)檢測出農(nóng)產(chǎn)品（如蔬菜、水果、糧食等）中是否含有農(nóng)藥殘留以及殘留量是否超標。這種方法無需復雜的儀器設備，適合在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地、農(nóng)貿(mào)市場等場所進行現(xiàn)場快速檢測，有助于從源頭保障食品安全。 獸藥殘留檢測：在畜牧業(yè)生產(chǎn)中，獸藥的使用較為普遍，獸藥殘留問題也不容忽視。側(cè)向免疫層析技術(shù)可用于檢測肉類、蛋類、奶類等食品中的獸藥殘留，如抗生素（如氯霉素、磺胺類藥物等）、激素（如瘦肉精等）。通過快速檢測，可以及時發(fā)現(xiàn)獸藥殘留超標的食品，防止不合格產(chǎn)品流入市場，保障消費者的健康。 食品過敏原檢測：對于一些易過敏人群來說，食品中的過敏原（如牛奶、雞蛋、花生、大豆等）可能會引發(fā)嚴重的過敏反應。側(cè)向免疫層析技術(shù)能夠快速檢測食品中是否含有特定的過敏原成分，幫助食品生產(chǎn)企業(yè)控制產(chǎn)品質(zhì)量，也為消費者提供了更安全的食品選擇。在食品加工企業(yè)的生產(chǎn)過程中，可以利用該技術(shù)對原料和成品進行檢測，確保產(chǎn)品符合相關(guān)標準和要求。 （三）環(huán)境監(jiān)測領域 水質(zhì)檢測：在水質(zhì)監(jiān)測中，側(cè)向免疫層析技術(shù)可用于檢測水中的污染物，如重金屬離子（如鉛、汞、鎘等）、有機污染物（如多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等）以及微生物毒素（如微囊藻毒素等）。通過制備針對這些污染物的特異性抗體，結(jié)合標記技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對水中污染物的快速定性或半定量檢測。這種方法操作簡便，適合在野外現(xiàn)場或應急監(jiān)測中使用，可以及時獲取水質(zhì)污染信息，為環(huán)境保護和水資源管理提供有力支持。 土壤污染檢測：土壤中的污染物，如農(nóng)藥、重金屬等，會對土壤生態(tài)環(huán)境和農(nóng)作物生長產(chǎn)生嚴重影響。側(cè)向免疫層析技術(shù)可以用于檢測土壤中這些污染物的含量，幫助了解土壤污染狀況，為土壤修復和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合理布局提供依據(jù)。例如，通過檢測土壤中重金屬的殘留情況，可以指導農(nóng)民選擇合適的農(nóng)作物種植區(qū)域，避免種植出受污染的農(nóng)產(chǎn)品。 備注：【1】【2】【3】 引自謝子豪 磁性/熒光復合材料的制備及其在側(cè)向流動免疫層析中的應用 南京理工大學碩士論文 2023 |
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