疾病诊断是疾病预防、病情监测及疾病治疗的关键所在，发展快速、便捷的检测分析方法将为重大疾病的早期诊断提供可能。近日，国家纳米科学中心蒋兴宇研究组构建了系列基于金纳米颗粒的可视化检测方法，为HIV和阿尔茨海默病等重大疾病的诊断提供了新方法。
我们基于“Click 化学”和纳米材料的表面修饰构建了仅用肉眼就可以读出的免疫分析新策略。原理是Cu(I)作为催化剂使金纳米粒子表面的炔基和叠氮基发生click反应，在溶液中通过金纳米粒子聚集使溶液的颜色由红色变为紫色。该研究工作将氧化铜纳米颗粒修饰到二抗上，进行抗原抗体反应，再通过稀酸释放铜离子，催化Click反应，导致金纳米颗粒聚集，通过金纳米颗粒聚集后所发生的溶液颜色变化，实现对目标蛋白的检测（如图1）。我们将该方法应用于含有HIV抗体的血清样品分析中，成功实现了肉眼可观察的对阴性和阳性样品的辨别。该研究成果已经发表在Angewandte Chemie International Edition (2011, 50, 3442)上，并被自然出版集团旗下的SciBX作为亮点工作进行报道。
图1基于金纳米颗粒的抗体检测
同时，我们将金纳米颗粒的肉眼检测与其高效荧光淬灭特性相结合，发展了高灵敏度检测转基因模式小鼠脑脊液中的乙酰胆碱酯酶（AChE）水平的方法，用于阿尔茨海默病的辅助诊断、病情监测和药效评价。该方法的检测灵敏度较高，最低的检测浓度能达到0.1 mU/mL，该值是目前已知的通过金纳米颗粒所能检测到的最低浓度。我们比较了患有阿尔茨海默病的转基因小鼠与其对照组的脑脊液中AChE的水平。通过药物治疗，患病转基因小鼠脑脊液中AChE水平得以恢复，结果与文献报道符合，表明该方法具备检测人脑脊液中AChE水平的能力（如图2）。和目前常用的检测技术相比，该方法简单、快速，不需要任何大型仪器，成本低，有助于阿尔茨海默病的早期辅助诊断和疾病监测。该研究工作已经发表在Advanced Healthcare Materials（2012, 1, 90）上并被德国威立出版社旗下的Materials Views 作为亮点工作报道。
图2金纳米颗粒用于检测转基因小鼠脑脊液中乙酰胆碱酯酶
