近日,江苏省农业科学院兽医研究所李文良研究员与合作团队在国际分析化学领域权威期刊Microchimica Acta(中科院分析化学2区,IF=5.4)在线发表了最新研究成果。该研究创新性地基于自主研发的牛病毒性腹泻病毒(BVDV)单克隆抗体与富银型银金纳米颗粒(AgR-Au NSs),成功开发了一种新型侧流免疫层析检测方法(AgR-Au NSs-LFIA)。该方法具有高灵敏度与高特异性,为BVDV的现场快速筛查与即时检测(POCT)提供了一种高效、可靠的技术支撑。
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牛病毒性腹泻病毒(BVDV)是严重威胁全球养牛业的核心病原之一。实现牛群中感染个体的快速、灵敏筛查,尤其是精准识别持续感染(PI)牛,是该病防控与净化战略的关键环节。现行实验室诊断技术主要依赖 RT-PCR 与 ELISA,虽然结果可靠,但受限于精密仪器与专业操作人员,难以在中小型养殖场及基层一线开展现场快速检测。
相较于传统金纳米颗粒(Au NPs),新型功能纳米材料在痕量检测领域展现出巨大潜力。在本项研究中研究人员采用种子介导两步法,成功合成了具有中空结构的富银型银金纳米颗粒(AgR-Au NSs)。该材料呈现独特的紫红色,其局域表面等离子体共振(LSPR)效应表现出显著的双峰特征;在 400 nm 至 750 nm 波段内的积分吸光截面达到常规 Au NPs 的 1.64 倍,大幅拓展了光谱响应范围。并成功研制出具有广谱反应性的单克隆抗体,经免疫印迹与间接免疫荧光试验验证,该抗体对多种 BVDV 亚型(包括 1a、1b、1c、1d、1m 及 2 型)均具备优异的特异性结合能力。
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图1. AgR-Au NSs-LFIA的制备过程示意图
经一系列条件优化后组装的试纸条,在加样后15分钟内即可通过肉眼判读结果。特异性试验表明,该试纸条可有效识别不同BVDV流行毒株,而与其它常见病原无交叉反应。该检测方法对BVDV的检测限达到1.95×10³ TCID50/mL,较传统Au NPs-LFIA灵敏度提升了4倍,显示出该纳米材料在检测敏感性提升方面的独特优势。对215份临床样本进行检测,与商品化ELISA试剂盒总符合率达98.14%。
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图2. AgR-Au NSs-LFIA与Au NPs-LFIA的敏感性对比
综上,富银型银金纳米颗粒(AgR-Au NSs)凭借其优异的光学特性,在构建高灵敏可视化快检技术中具有广阔的应用前景。该研究所研发的高效、稳定、便捷的 BVDV 现场即时检测(POCT)技术,为我国牛场 BVDV 的疫情监测、快速筛查与净化阻击提供了可靠的本土化技术支撑。
江苏省农业科学院与西北农林科技大学联合培养的硕士研究生丁雨欣为论文第一作者,江苏省农业科学院兽医研究所李文良研究员与南京医科大学第二附属医院纳米生物技术研究室郭志睿教授为共同通讯作者。该研究得到了到江苏省重点研发计划(现代农业)重点项目(BE2022394)和宁夏回族自治区农业科技自主创新资金项目(NKYGZL-2026-03)资助。
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