浙江省化学品安全协会欢迎您!

会员信息
当前位置:首页会员信息会员信息

浙工大化工学院胡军教授团队在病原体可视化传感方面取得新进展

来源:浙江工业大学化学工程学院 发布时间:2024/03/11

       侧流免疫层析试剂(LFIA)在新冠大流行期间被广泛应用于新冠抗原的即时、现场筛查。然而,商用胶体金和传统荧光LFIA只能提供基于亮度梯度渐变的检测结果,其视觉辨识度与裸眼区间定量能力较差,一般需配备较复杂的光学读卡设备进行定量分析。发展基于高色纯度标记材料的色调识别模式LFIA,对于家用场景下病原体抗原的裸眼区间定量与智能手机终端精细定量而言具有重要意义。

       与传统半导体量子点相比,半导体片状纳米晶体(nanoplatelets, NPLs)具有原子级别的表面平整度以及激子在原子层厚度方向上的一维量子限域效应,其截面尺寸的多分散性不影响其发射谱宽度,因而具备较高的色纯度。基于人类视觉与机器视觉颜色识别原理,采用纯净(窄发射)的R/G/B发光探针作为检测信号输入,将有效提升裸眼视觉辨识度以及手机终端拍摄与解析过程中的色彩信息准确度,以提升免疫分析性能。

01.png

半导体片状纳米晶体用于色相识别可视化传感

       浙江工业大学化学工程学院胡军教授团队借助半导体片状纳米晶体(nanoplatelets, NPLs)的高色纯度发光与颜色可调谐特性,结合疏水基元主-客体可控组装、低损伤表面改性等策略,合成了高亮度(荧光强度为单一纳米片基元246倍、为商用铕掺杂聚苯乙烯微球4倍)与窄发射免疫标记探针,其色彩呈现真实度较传统有机荧光染料具有较显著提升。构建了色调识别型新型冠状病毒(SARS-CoV-2)核衣壳蛋白侧流免疫层析体系。其对抗原浓度的裸眼区间辨识准确率(92.9%)优于商用胶体金LFIA试剂盒(54.5%),手机端定量检测限为0.13 ng/mL,检测结果与实验室核酸检测报告(Ct值)具有较高一致性。该研究可为病毒感染的居家自测早发现、危险分级与防控提供方法参考。


02.png

色相识别型免疫层析对新冠抗原的检测原理

及其与商用试剂的裸眼判读准确率对比

       研究成果以“Semiconductor Nanoplatelets Based Host-Guest Assembly Structure with High Color Purity for Hue-Recognizable Lateral Flow Immunoassay”为题于2024年2月26日发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials),浙江工业大学为第一单位,化学工程学院胡军教授、黄亮副研究员和汪晶教授为共同通讯作者,2021级硕士研究生朱烨峰为第一作者。该工作得到了国家自然科学基金和浙江省重点研发计划项目的资助。

03.png