“四合一”多功能蒲公英状Au@Pt纳米颗粒驱动的多模读出侧流层析免疫分析

传统基于单比色信号读出的侧流免疫层析（LFIA）存在灵敏度低、线性范围窄、易受外界干扰等问题，这些限制阻碍了LFIA在实际检测场景中的广泛应用。开发可用于多模信号读出的LFIA的多功能信号标记材料有望解决这些问题。本研究建立了一种基于“四合一”的多功能蒲公英状Au@Pt纳米颗粒（MDGP）的多模读出LFIA。由于MDGP所具有的特性，包括宽广的紫外吸收范围、以及含有金和铂的双金属成分，使其具有双光谱重叠的荧光猝灭、光学读出、催化活性和光热效应。得益于其多功能特性，MDGP-LFIA可实现多模信号输出，包括荧光、比色和光热信号。该多模读出的MDGP-LFIA可在0.01 ~ 50 ng mL^-1范围内对啶虫脒（ACE）进行定量检测，最低定性和定量检测结果分别为0.5和0.008 ng mL^-1，检测灵敏度显著优于传统的基于金纳米颗粒的LFIA。该多模读出MDGP-LFIA集成输出信号的多样性、互补性和协同效应，提高了检测过程的灵活性、实用性和准确性，有望成为多功能应用场景下的即时检测平台。

MDGP和MDGP-mAb探针的合成与表征

通过种子介导生长方法合成了“四合一”MDGP。SEM和TEM及DLS对MDGP的结构和形态进行了表征。所制备的MDGP平均粒径为30.1±1.3 nm，为球状蒲公英状结构，表面粗糙，均匀性好。30天内具有极佳的稳定性。EDS证实了MDGP的元素组成。XPS表征发现和Au种子相比，MDGP出现了Pt的特征峰。Pt 4f区的高分辨率能谱有70.78和74.18 eV的峰，分别对应于Pt 4f7/2和Pt 4f5/2的金属态。MDGP表现出Pt0、Pt²⁺和Pt⁴⁺三种Pt化学状态，其中Pt0为优势价态。与Pt²⁺和Pt⁴⁺态的氧化价态相比，Pt0具有更高的催化活性，这是由于表面存在更多的不饱和化学键产生的催化活性位点。进一步以静电吸附法制备了MDGP-mAb检测探针。DLS和zeta电位表征探针合成成功，30天内稳定性良好

多模读出MDGP-LFIA检测ACE的分析性能

对所建立的MDGP-LFIA对ACE的分析性能进行了评估。首先对传统GNPs-LFIA对ACE的检测性能进行了评价。对于传统GNPs-LFIA，cut-off为10 ng mL^-1。对于MDGP-FQ-LFIA，cut-off为0.5 ng mL^-1。MDGP-C-LFIA的cut-off为5 ng mL^-1。信号增强后，MDGP-CE-LFIA和MDGP-PE-LFIA的cut-off均为50 ng mL^-1。然后对不同模式进行定量分析。传统GNPs-LFIA，线性范围为0.5 ~ 10 ng mL^-1，检测限为0.45 ng mL^-1。MDGP-FQ-LFIA模式的线性范围为0.05 ~ 20 ng mL^-1，LOD为0.038 ng mL^-1。MDGP-C-LFIA模式的线性范围为0.1 ~ 10 ng mL^-1，LOD为0.098 ng mL^-1。MDGP-CE-LFIA模式的线性范围为0.1 ~ 50 ng mL^-1，LOD为0.049 ng mL^-1。MDGP-PE-LFIA模式的线性范围为0.01 ~ 50 ng mL^-1，LOD为0.008 ng mL^-1。为验证oxTMB对光热效应的增强作用，测定了在催化前MDGP-LFIA在光热模式下的分析性能。MDGP-P-LFIA的cut-off为5 ng mL^-1，线性范围为0.05 ~ 20 ng mL^-1，LOD为0.040 ng mL^-1，表明oxTMB的沉积显色增强可以进一步提高LOD，扩大光热LFIA的线性范围。

结论

本研究报道了一种基于“四合一”MDGP的多模信号读出LFIA用于检测ACE。所合成的MDGP表现出优异的双光谱重叠荧光猝灭，可见光谱的广谱吸收，独特光热吸收性能，可以作为集成荧光、比色和光热模式的多功能标签，用于开发多模信号读出的LFIA。MDGP-LFIA具有超宽的线性检测范围和高灵敏度，可实现对与ACE的高灵敏定性和定量检测。本研究证明了MDGP作为多模信号读出LFIA中多功能标签的巨大潜力，为开发用于痕量分析物检测的高性能LFIA开辟了新的途径。

参考文献：

Z. Wang, R. Zou, J. Yi, Y. Wang, H. Hu, C. Qi, W. Lai, Y. Guo, Y. Xianyu, “Four-In-One” Multifunctional Dandelion-Like Gold@platinum Nanoparticles-Driven Multimodal Lateral Flow Immunoassay. Small. 2024, 2310869.