无机稀土纳米材料作为光致发光生物标记因其优越的物理化学性质而日益受到关注。然而，无机稀土纳米材料与生物功能单元（如抗体）的不稳定共轭诱导共轭复合物在水溶剂中的不稳定性，限制了其临床应用。在这项研究中，我们开发了一种基于用于侧向流动免疫分析的特殊纳米结构稀土颗粒的coordination-enhanced时间分辨发光（CE-TRFIA）的快速护理点测试（POCT）平台策略。该策略通过树枝状介孔二氧化硅纳米球（DMSN）集成了纳米探针，该纳米球装载了大量的小型超无定形氧化铒（Eu2O3）纳米粒子，这些纳米粒子在中性pH值下快速溶解以释放Eu3+阳离子，并在LFIA系统中与光敏剂（如β-NTA和TOPO）形成发光复合物。这一创新策略主要通过高负载探针、出色的溶解增强、稳定的共价偶联和时间分辨检测实现了高灵敏度检测和长期稳定性。选择降钙素原（PCT）抗原作为检测样品，该方法实现了PCT的高灵敏度检测，检测限（LoD）低至1.9 pg/mL，显著低于商业LFIA（0.1 ng/mL），并且具有出色的临床相关性（r=0.989）。该方法提供chemiluminescence-level灵敏度，无需大型仪器，同时保留LFIA的实时检测特性。我们的结果突出了CE-TRFIA作为一种高度敏感、特异和快速的POCT解决方案，用于检测PCT等低丰度生物标志物，增强了传统LFIA的诊断能力，并为超敏和快速临床诊断提供了巨大的潜力。![]()
（a）说明Dissolution-Enhanced时间分辨荧光侧向色谱法检测超低浓度目标与商业方法相比的优势；（b）超敏Dissolution-Enhancement探针的材料组成、结构和功能示意图（Eu2O3@DMSN）
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（a）表面Eu2O3@DMSN和抗体共价偶联过程合成的示意图（b）DMSN的TEM图像（c）TEM，（d）HRTEM和SAED（插图图像），以及（e）Eu2O3@DMSN的EDS映射图像（f）Eu 3d的XPS精细光谱，（g）Eu2O3@DMSN的EDS光谱（h）Eu2O3和Eu2O3@DMSN溶液静置不同天数的悬浮稳定性照片。
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不同组分发光增强溶液对Eu2O3@DMSN解离增强发光的影响。（a）发光增强过程示意图（Eu2O3）。（b）不同pH值和（c）缓冲液对增强溶液中Eu2O3@DMSN纳米颗粒配位增强荧光的影响。（d）在365 nm紫外灯下添加最佳发光增强剂后的发光动力学曲线和变化照片（插图），（c）甘氨酸增强溶液中Eu2O3@DMSN纳米颗粒的荧光光谱和（插图）发光寿命谱。
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（a）（i）抗体缀合Eu2O3@DMSN-COOH的示意图，（ii）加入血清样品后CE-TRFIA试纸条的结构和免疫反应，（iii）加入增强溶液3分钟并通过时间分辨免疫分析仪记录。（b）探针剂量的优化：在不同浓度的Eu2O3@DMSN-Ab中，PCT阳性样品0.5 ng/mL和阴性样品0 mg/mL之间的IT/IC比率。（c）免疫反应时间的优化：PCT检测不同响应时间对应的IT/IC趋势图。（d）基于七个标准样品的测量，通过CE-TRFIA试纸条进行PCT检测的校准曲线。
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（a）通过照片比较Eu2O3@DMSN-PCT试纸（CE-TRFIA）和欧盟（III）-complex@PS-PCT试纸（TRFIA）的检测灵敏度。（b）CE-TRFIA和不同浓度TRFIA的信噪比。（c）CE-TRFIA用于PCT检测的标准样品和血清样品的线性回归分析。（d）我们开发的CE-TRFIA对不同生物蛋白的特异性。（e）CE-TRFIA在加标血清样品中用于PCT的重复性。（f）Eu2O3@DMSN-PCTtest旅行在37℃下加速老化试验7天。
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（a）Beckman CL和制造Eu2O3@DMSNCE-TRFIA检测血清样本中PCT浓度。（b）Beckman CL和Eu2O3@DMSNCE-TRFIA方法之间的相关系数。
相关成果以“Long-Term Stable Eu2O3-Loaded Dendritic Mesoporous Silica Nanoprobes with Coordination-Enhanced Photoluminescence for Ultrasensitive Lateral Flow Immunoassay”，发表在国际学术期刊“ACS Applied Materials & Interfaces”上。
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https://doi.org/10.1021/acsami.4c12829
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