无标签LFIA实现沙门氏菌双信号检测

  摘要：现场食源性病原体检测的便携式设备是迫切需要的。横向流动免疫分析法(LFIA)提供了一种高效的病原体检测策略，但抗体标记的独立性和检测的可靠性仍具有挑战性。在这里，我们报道了一种使用葡聚糖功能化的二维(2D)过渡金属硫化物(TMDs)二硫化钨(WS2)作为敏感检测肠炎沙门氏菌(S. enteritidis)的无标签LFIA的开发。特别是，通过液体剥离合成的葡聚糖功能化WS2是可靠的检测抗体候选，可作为细菌捕获的抗体模拟物。这种LFIA不仅消除了传统LFIA中复杂的抗体标记过程和配对抗体的筛选，而且还承诺双读数(比色/拉曼)，以实现灵活的检测。在优化条件下，该LFIA实现了肠炎链球菌的选择性检测，视觉检出限为103 CFU/mL，线性范围为103 ~ 108 CFU/mL。此外，LFIA可成功应用于饮用水和牛奶中，回收率为85% ~ 109%。本工作为拓展二维TMD在生物传感器中的应用，为食源性致病菌检测提供了一种全新的抗体检测方案。

  无标签LFIA检测流程图如下所示：D-WS2表面葡聚糖对细菌表面的FimH蛋白具有特殊的靶向能力，可以识别样品中病原菌，加入样本垫后随着层析作用与T线上的抗体结合，构成夹心结构，最终通过裸眼或拉曼信号实现病原体检测。

  基于此，作者探究了D-WS2的LFIA的分析性能;以肠炎沙门氏菌为分析对象，进一步考察该方法的检测性能。

  图a的光学照片显示随着目标细菌的减少，T线上的颜色逐渐变浅。当肠炎沙门氏菌浓度降至103 CFU/mL以下时，T线上的颜色完全消失。在拉曼信号模式上，如图b所示，随着肠炎沙门氏菌浓度的增加，拉曼强度逐渐增大。此外，将上述结果与最近发表的一些LFIA策略和其他肠炎沙门氏菌检测方法进行了比较(图e)。由此可见，基于D-WS2的LFIA在POC细菌检测中具有较好的应用前景。并且进行了特异性检测。如图d所示，只有肠炎沙门氏菌的检测可以产生明显的色带，而其他非靶菌的T线上没有明显的色带;表明该方法特异性良好。

  紧接着为了更好地验证该基于D-WS2的LFIA在实际食品样品中的可接受性，采用该LFIA对不同肠炎沙门氏菌浓度的饮用水和牛奶进行了分析;

  结果表明饮用水和牛奶样品的vLODs均为103 CFU/mL，基质干扰较小;基于D-WS2的LFIA具有良好的重现性和准确性。

  总结：

  1、D-WS2对细菌的FimH蛋白的结合能力使得它们可以在不使用检测抗体的情况下高效捕获细菌;

  2、D-WS2良好的光学和拉曼特性可以为LFIA提供灵活的多模检测能力;

  3、基于D-WS2的LFIA具有灵敏度高、特异度可靠、成本低等特点;

  参考文献：

  Liu X, Chen Y, Bu T, et al. Nanosheet antibody mimics based label-free and dual-readout lateral flow immunoassay for Salmonella enteritidis rapid detection[J]. Biosensors and Bioelectronics, 2023: 115239.