咽炎医工交叉 —— 大分子拥挤剂提高了侧向流动免疫测定的灵敏度

侧向流动免疫测定 (LFIA) 在健康、环境和食品领域有大量应用，用于低成本、简单和快速的按需测试。通常，用户只需要添加样本，而无需从样本应用程序对结果进行任何其他干预。在 LFIA 中一个引人注目的挑战和持续追求是在不影响简单性和实用性的情况下提高检测灵敏度。我们报告了水溶性大分子拥挤剂的添加导致灵敏度的提高，这归因于抗体和微/纳米颗粒缀合物暴露于大分子拥挤环境中，同时通过条带的限制孔迁移-通过毛细作用力垫，促进负责分析物识别和信号生成的相互作用。化脓性链球菌与咽炎有关。为了立即证明灵敏度增强，我们直接在已在试剂和条件方面优化的市售设备上工作。在使用的 crowers 中，ficoll, Mr 400000 和 ficoll, Mr 70000 在不影响背景的情况下将信号提高了 5-10 倍。因为添加大分子拥挤剂是对其他增强灵敏度策略的补充，例如新型标记的设计和信号放大的引入，我们预计所提出的调制将扩展到具有各种报告基因和 LFIA 配置的众多分析物。

创新点：1.引入水溶性大分子拥挤剂作为提高侧向流动免疫测定灵敏度的新策略，这是一个突破性的方法。传统上，提高LFIA灵敏度往往需要复杂的技术改进，而本研究提供了一种相对简单的解决方案；2.研究揭示了大分子拥挤环境对抗体和微/纳米颗粒缀合物相互作用的积极影响，为生物分析技术提供了新的理论视角；3.在不改变LFIA基本结构和操作简便性的前提下，通过添加拥挤剂实现了检测灵敏度的显著提升，保持了快速检测的原有优势。

科研启发：1.大分子拥挤剂的作用机制启发我们重新思考生物分子间相互作用的环境因素，特别是拥挤效应对生物分子行为的影响；2.研究表明，微观环境的调控可以成为提高检测灵敏度的重要途径，这为其他生物分析技术的改进提供了新思路；3.通过简单的添加剂调控，可以在不增加复杂性的情况下提高检测性能，这一策略具有广泛的潜在应用价值；4.揭示了Ficoll分子量对灵敏度提升的差异性影响，为进一步优化拥挤剂选择提供了理论基础。

思路延伸：1.该研究方法可以扩展到其他侧向流动免疫测定系统，甚至可能适用于不同类型的生物传感技术，如酶联免疫吸附测定（ELISA）；2.可以探索不同类型的大分子拥挤剂，研究其对生物分子相互作用和检测灵敏度的影响机制；3.将该方法与现有的信号放大和新型标记技术结合，可能实现更加显著的灵敏度提升；4.这种方法对于需要高灵敏度快速检测的领域，如传染病诊断、食品安全和环境监测，具有重要的应用前景；5.深入研究拥挤环境对生物分子动力学的影响，可能为生物技术和医学诊断开辟新的研究方向；6.探索不同分子量和化学性质的拥挤剂对检测性能的影响，为个性化和精准的生物分析方法提供理论支持；7.考虑将该技术与其他新兴的检测技术（如纳米技术、微流控技术）进行跨学科融合，开发更加先进的诊断工具。

类似研究思路：1.通过添加特定粘度调节剂（如聚乙二醇、右旋糖酐等）来研究其对免疫检测灵敏度的影响。2.探索不同分子量和浓度的天然多糖类物质（如透明质酸、壳聚糖）作为拥挤剂对检测效果的调控。3.利用蛋白质-蛋白质相互作用增强剂（如硫酸铵、柠檬酸盐）来提高抗原-抗体结合效率。4.研究表面活性剂与大分子拥挤剂的协同作用对免疫层析检测条带迁移速率的影响。5.开发基于温度响应性聚合物的智能拥挤环境，实现可控的免疫反应增强效果。

DOI : 10.1016/j.bios.2022.114737