[发明专利]三维均相填充型磁性-贵金属复合纳米酶、其新冠抗原免疫层析试纸及应用

说明书

本发明公开了三维均相填充型磁性‑贵金属复合纳米酶、其新冠抗原免疫层析试纸及应用，所述磁性‑贵金属复合纳米酶是以树枝状介孔二氧化硅dSiO₂为载体，该载体上修饰接枝聚乙烯亚胺PEI作为中间介质层，利用dSiO₂载体上PEI的氨基的配位作用依次负载磁性纳米颗粒Fe₃O₄和纳米颗粒Pt，最后经羧基化修饰得到的树状介孔dSiO₂/Fe₃O₄/Pt‑PEI复合结构。本发明的磁性‑贵金属复合纳米酶具备SiO₂/Fe₃O₄/Pt‑聚乙烯亚胺PEI复合结构，该多层级多孔结构具备良好的由内至外通透性，确保了Fe₃O₄和Pt与催化显色底物的高效接触，同时该结构具有磁性，能够进行重复高效使用，将其用于试纸条免疫层析中，通过酶催化信号放大作用，快速、高灵敏检测新型冠状病毒S蛋白抗原。

技术领域

本发明涉及三维均相填充型磁性-贵金属复合纳米酶、其新冠抗原免疫层析试纸及应用。

背景技术

目前，新型冠状病毒诊断方法可分为两大类。第一类是通过核酸扩增测试检测病毒RNA序列的分子测试，如最常用的实时逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)，但其需要长的处理时间、专用的实验设备和训练有素的技术人员，不适用于现场快速诊断患者。第二类是免疫学检测方法，包括抗体检测和抗原检测。该方法操作简单可短时间内完成，但新型冠状病毒抗体在体内早期检出率低，而抗原可以在临床症状出现前被检测，可用于早期感染的诊断。因新型冠状病毒S蛋白优异的免疫原性和特异性，被认为是理想的检测SARS-cOV-2靶抗原。世界卫生组织指出要有效地诊断SARS-CoV-2感染，抗原诊断方法至少具有80％的灵敏度和97％的特异性。而侧流免疫层析技术(LFIA) 作为一个流行的POCT诊断平台，在工业化国家和资源有限的环境下控制新冠肺炎大流行方面发挥了重要作用。

目前商业化检测SARS-CoV-2抗原的侧流免疫层析技术主要以胶体金和荧光材料作为标记物进行定性或半定量检测。胶体金纳米颗粒具有裸眼可视化判读和良好的生物相容性等特点。胶体金层析试纸快速、简单、无需使用复杂的实验室设备和专业培训人员，应用范围广。但是现有的胶体金免疫层析法灵敏度低容易造成漏诊。

而荧光材料具有较高的检测信噪比，相较于胶体金基LFIA，提高了检测性能，在一定程度上解决了灵敏度低的问题。例如Guo等人发明了介孔二氧化硅负载上转换荧光纳米材料的侧流免疫层析来检测SARS-CoV-2的S蛋白和N蛋白，检测限(LOD)分别为1.6ng/mL和2.2ng/mL。Zhao、Xiao等人研制了一种比色和荧光双功能侧流免疫分析生物传感器，用于快速灵敏地检测SARS-CoV-2的S蛋白，利用该生物传感器的比色和荧光功能检测S1蛋白的检出限分别为1和0.033ng/mL。但是基于荧光标记物的 LFIA都需要额外的激发光源来观察信号以及复杂的定量检测仪器来实现信号读出，存在检测成本高，适用场景受限等问题。同时，以荧光探针进行检测信号放大的程度有限，仍不能有效解决胶体金试纸条存在的假阴性问题。故仍需探索高效的信号放大原理和便捷、去仪器化的免疫层析模式，以实现高灵敏及可视化判读，用以满足当前新冠检测等即时诊断应用中的现实需求。