牙周炎是全球高发慢性炎症疾病，成年人群患病率超 50%，波及超 30 亿人口，长期发展会引发牙龈红肿出血、牙槽骨吸收，甚至牙齿脱落，严重影响生活质量。牙龈卟啉单胞菌作为牙周炎关键致病菌，其唾液含量可作为疾病筛查重要依据。目前临床常用细菌培养、qRT-PCR 等检测手段，不仅耗时长达数小时至数天，还依赖精密仪器和专业操作人员，难以适配社区义诊、基层医疗等大规模现场筛查场景。传统侧向层析试纸需借助核酸扩增提升灵敏度，不仅流程繁琐，商用硝酸纤维素膜还易截留核酸探针复合物，导致检测信号弱、准确率不足，应用受限。

针对现有技术痛点，研究团队创新性制备表面微通道（SMC）功能膜，替代传统硝酸纤维素膜，同时靶向细菌高丰度 16S rRNA 作为检测靶点，省去核酸扩增步骤，大幅简化检测流程。该 SMC 膜具有独特箭刺状微通道结构，凭借界面张力与流体力学效应，可实现溶液自发单向无回流流动，有效避免大分子探针 - 靶标复合物被膜孔截留，保障复合物顺利迁移至检测线，显著提升捕获效率与检测灵敏度。

图 1：展示基于微通道膜的牙周致病菌检测整体原理。

研究团队精准设计靶向 16S rRNA V4 区的特异性探针，利用区域碱基配对概率低的特点实现高效特异性杂交，仅需 2 分钟即可完成探针与靶标结合，适配快速检测需求。流体仿真与微观表征证实，微通道内部流场分布均匀，无滞留涡流，可实现样本无残留输运，同时大幅降低背景干扰信号。

图 2：表征微通道膜微观结构及液体单向流动机制。

实验结果显示，该检测试纸可在6 分钟内完成检测，检出限低至 1.0×10³ CFU/mL，恰好匹配牙周炎临床致病临界浓度；且仅特异性识别牙龈卟啉单胞菌，与其他口腔致病菌无交叉反应，特异性优异。临床样本测试表明，该方法检测结果与 qRT-PCR 金标准、临床医生诊断高度一致，阳性符合率达 92.86%，ROC 曲线 AUC 值高达 0.996，定量检测具有良好线性相关性，唾液复杂基质干扰小、重复性与储存稳定性俱佳。

图 3：介绍靶标 rRNA 结构设计与探针复合体系构建。

该检测技术无需核酸扩增、无需大型仪器、操作简便、成本低廉，完美突破传统检测方法耗时繁琐、依赖专业设备的局限，非常适用于社区医院、基层医疗机构的牙周炎大规模初筛。未来通过样本前处理与检测模块一体化集成，有望开发居家自检设备，同时也为其他食源性、口腔致病菌的免扩增快速检测提供了通用设计思路，在临床诊断、公共卫生防控领域具备广阔应用前景。

参考文献：Cheng M, Zheng Y, Zhang Q, et al. Phage-Functionalized Bimetallic Prussian Blue Analogue Nanozyme for Colorimetric Detection of E. coli O157: H7[J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2026: 140189.