同时评估水和食物环境中的致病菌和总细菌是非常可取的。侧向层析检测（LFA）作为生化检测的即时平台，由于其便携性和快速的结果时间，已被广泛用于病原菌。然而，由于缺乏可以结合所有细菌的通用抗体，传统的LFA无法检测总细菌。

图1 基于侧向层析的病原菌和总细菌检测^[1]

侧向层析检测

侧向层析检测（LFA）是无处不在的化学和生物检测即时平台，已广泛用于医学诊断和病原菌检测。LFA在便携性、低成本和快速结果时间方面显示出优于基于大型设备的方法。然而，由于缺乏可以结合所有细菌的通用抗体，传统的LFA无法检测总细菌；LFA条带的从头制备对于爆发是必要的，因为测试线（T line）中的抗体仅对其相应的细菌具有特异性。

病原菌和总细菌检测的原理设计

在这里，我们开发了一种基于生物素化的 LFA，能够快速检测总细菌。该测定依赖于细菌与磺基-NHS-生物素的非特异性生物素化，以及金纳米颗粒（AuNPs）与链霉亲和素（Str）的偶联，如图1所示。生物素化细菌和链霉亲和素偶联的AuNP可以在T line上捕获，并进一步用色带半定量。证明了所开发的FLA在检测池塘和废水中的总细菌方面具有良好的实用性。与用于特异性生物素化的生物素抗体相结合，开发的FLA也成功用于病原菌检测，而无需从头制备试纸。

LFA试纸的应用

在该研究中通过使用10 mg磺基-NHS-生物素，所有测试的细菌都可以在20 分钟内成功生物素化。当pH值为7.0时，使用60 μg/mL链霉亲和素时，金纳米颗粒（AuNPs）与链霉亲和素偶联形成稳定的纳米报告基因。开发的LFA试纸可以检测到至少1×10⁴ cfu/mL的总细菌。结合图像处理软件进行灰度分析，证明了LFA具有良好的半定量能力。对于实际样品检测，FLA检测到的细菌总数与流式细胞术检测结果基本一致；然而，它们都高于传统平板计数法测量的水平。开发的FLA也成功用于病原菌检测，具有良好的选择性，无需从头制备试纸。

研究前景

细菌的非特异性生物素化首次被整合到LFA中，以解决LFA中对总细菌检测的固有挑战。利用生物素和链霉亲和素之间的普遍识别反应，我们建立了基于生物素化的LFA，用于致病菌和总细菌检测，而无需从头制备试纸。它将在水质管理和控制的细菌快速检测中具有实际应用。

参考文献

[1] Y. Cao, Y. Chen, X. Zhang, H. Zeng, L. Cui, S. He, Biotinylation-based lateral flow assays for pathogenic and total bacteria detection, Analytica Chimica Acta 1338 (2025) 343607. https://doi.org/10.1016/j.aca.2025.343607