疾病診斷是疾病預防、病情監測及疾病治療的關鍵所在，發展快速、便捷的檢測分析方法將為重大疾病的早期診斷提供可能。近日，國家納米科學中心蔣興宇研究組構建了系列基于金納米顆粒的可視化檢測方法，為HIV和阿爾茨海默病等重大疾病的診斷提供了新方法。
我們基于“Click 化學”和納米材料的表面修飾構建了僅用肉眼就可以讀出的免疫分析新策略。原理是Cu(I)作為催化劑使金納米粒子表面的炔基和疊氮基發生click反應，在溶液中通過金納米粒子聚集使溶液的顏色由紅色變為紫色。該研究工作將氧化銅納米顆粒修飾到二抗上，進行抗原抗體反應，再通過稀酸釋放銅離子，催化Click反應，導致金納米顆粒聚集，通過金納米顆粒聚集后所發生的溶液顏色變化，實現對目標蛋白的檢測（如圖1）。我們將該方法應用于含有HIV抗體的血清樣品分析中，成功實現了肉眼可觀察的對陰性和陽性樣品的辨別。該研究成果已經發表在Angewandte Chemie International Edition (2011, 50, 3442)上，并被自然出版集團旗下的SciBX作為亮點工作進行報道。
同時，我們將金納米顆粒的肉眼檢測與其高效熒光淬滅特性相結合，發展了高靈敏度檢測轉基因模式小鼠腦脊液中的乙酰膽堿酯酶（AChE）水平的方法，用于阿爾茨海默病的輔助診斷、病情監測和藥效評價。該方法的檢測靈敏度較高，最低的檢測濃度能達到0.1 mU/mL，該值是目前已知的通過金納米顆粒所能檢測到的最低濃度。我們比較了患有阿爾茨海默病的轉基因小鼠與其對照組的腦脊液中AChE的水平。通過藥物治療，患病轉基因小鼠腦脊液中AChE水平得以恢復，結果與文獻報道符合，表明該方法具備檢測人腦脊液中AChE水平的能力（如圖2）。和目前常用的檢測技術相比，該方法簡單、快速，不需要任何大型儀器，成本低，有助于阿爾茨海默病的早期輔助診斷和疾病監測。該研究工作已經發表在Advanced Healthcare Materials（2012, 1, 90）上并被德國威立出版社旗下的Materials Views 作為亮點工作報道。
