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侧流免疫层析实验实验报告

侧流免疫层析是一种基于抗原、抗体免疫反应的经典床旁检测技

术。最初，研究人员采用纳米金制备层析试纸条，用于尿人绒毛膜促

性腺激素检测，即我们熟知的胶体金。但检测结果依赖人工判读，且

检测灵敏度低、假阴性率高。随后，一些对层析膜进行简单图像采

集、处理的仪器相继出现，LFIA结果判读实现自动、半定量化。

近年来，LFIA不断发展，检测性能得到很大提升，已逐步向定量

检测过渡，其可检测样品多样（如全血、血浆、汗液、唾液，尿液

等），并且能对核酸进行检测。本文综述了LFIA检测系统的研究进展

以及LFIA的商品化应用现状，以期为相关领域提供参考。

一、LFIA结构及定量检测

侧流免疫层析试纸条由样品垫、结合垫、层析膜、吸水纸和聚氯

乙烯底板五部分组成。单克隆抗体和二抗被预先固定在层析膜上以形

成测试线或对照线，加入含待测物的样品后，待测物与结合垫上的标

记抗体结合，随层析作用进一步被固定在T线上的单抗捕获。过量的

标记抗体被C线上的二抗捕获，通过特定检测仪器读取T/C线上的标

记物信号强度，并代入预先绘制的标准曲线，在保留LFIA优点的同时

实现了LFIA对待测物的定量分析。

对于完整的LFIA定量检测系统而言，标记物、层析膜、检测仪是

保障定量结果快速、灵敏、准确的基础。在近十年里，已研发出不同

信号类型的灵敏标记物以及多种新型层析膜材料，还设计了一系列价

格合理、结构紧凑的检测设备用于免疫层析结果的记录和量化。特别

地，为保证定量结果溯源性，对试验中所使用的标记物、耗材、试

剂、仪器及检测程序均可开展量值溯源工作，以使LFIA产品的检测结

果溯源至国家或国际标准。可用经典的蛋白和分子检测方法，作为验

证LFIA诊断效能的参比方法，如酶联免疫吸附试验和聚合酶链反应

等。

LFIA实现定量检测使得检测结果不受主观因素制约，大大提高了

其在即时检测领域的应用深度与广度。下文就实现LFIA定量检测的三

个重要组成部件即标记物、检测仪器、层析膜以及取得的应用进展进

行详细阐述。

二、LFIA检测系统进展

（一）高灵敏标记物

纳米标记物的成功应用使LFIA迈向定量检测的新台阶，根据标记

物产生的信号不同，将其大致分为三类：（1）有色型标记物：会产生

肉眼可见的颜色；（2）荧光型标记物：在特定光源激发下可产生荧

光；（3）其他标记物：包括纳米酶、磁珠等，分别产生酶学信号、磁

信号。

1.有色型标记物：

纳米金在水溶液中由于表面静电作用呈胶体状态，具有优异的理

化性质且易于功能化，是LFIA中最常用的标记物。但AuNPs存在粒径

分布宽、稳定性差、储存条件高的不足。近年来，已有研究采用油相

合成、化学键合等方法来对AuNPs进行增强、组装、聚合，如二维黑

磷，改良后的AuNPs既保留了原有特性，稳定性又得到很大提升，在

微量药物、病毒糖蛋白的定量检测中，显示出广阔的应用前景。

碳纳米管是由石墨烯片组成的无缝空心管状体，具有高比表面

积、良好的机械强度和化学惰性。另外，自身黑色使AuNPs具有很强

的辨识度，因此CNTs的灵敏度比AuNPs更高。但CNTs易于聚集，几

乎不溶于任何有机溶剂。在CNTs表面添加亲水性的共价官能团，可改

善CNTs的溶解性局限，并获得更好的稳定性，尤其适用于小分子化合

物和特定蛋白的定量检测[5]。

2.荧光标记物：

由于有色型标记物信号放大能力有限，现已将许多新型荧光材料

用于LFIA的定量检测，常用的荧光标记物有量子点、镧系元素等。

量子点是一种半导体荧光纳米晶体，荧光强度大且稳定，其发光

光谱可调、狭窄、对称，适用于微量物质的检测。单一的QD经过两亲

聚合物修饰后，可制备成核壳型量子点，其稳定性更好、保存期更

长。在肿瘤标志物和小分子药物的检测中，检测限可低至5.8ng/ml。

以QD为标记物的LFIA，还适用于荧光猝灭的方法，较其他标记物具有

更宽的线性范围，在感染性疾病诊断、肿瘤诊断试剂开发和药物监测

领域前景可观。

镧系元素具有原子态发射、长荧光寿命、窄发射光谱、宽斯托克

斯位移的特性，常用作基于时间分辨的免疫分析，在小分子药物检测

中，表现出良好的重复性，LOD比最灵敏的AuNPs低约100倍。但LE

在水溶液中存在低荧光产量的缺陷，可将L