Page 119 - 《中国医疗器械杂志》2025年第2期
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Chinese Journal of Medical Instrumentation                                         2025 年 第49卷 第2期

                                                     监   管   与   测   试



              点则凭借其多色发光的特性，实现了单一光源下的                            技术能够在短时间内扩增目标DNA或RNA至可检
                          [4]
              多重分子检测 。在纳米颗粒的设计与开发中，需要                           测水平，从而使低浓度的病原体也能被快速识别。
              综合考虑粒径、形状及表面化学特性等因素，如通                            常见的核酸扩增技术主要聚焦于两大方向：一是芯
              过羧基或氨基功能化提升检测灵敏度                 [13-14] 。纳米颗粒    片上进行的PCR，通过将PCR集成在微小的芯片
              在溶液中容易聚集（特别是在高浓度或长时间存储                            上，实现快速、高效的DNA扩增。这种方法不仅
              时），聚集的颗粒会导致检测线显色不均匀，甚至                            继承了PCR的高灵敏度和特异性，还实现了操作的
              出现假阳性或假阴性结果。可使用稳定剂（如聚乙                            微型化和集成化，然而其成本较高。二是等温扩增
              二醇）或通过调节溶液的pH值和离子强度来防止颗                           技术，这一创新策略虽然植根于PCR的基本原理，
              粒聚集。在生产过程中，应确保颗粒形状均匀、分                            却巧妙地绕开了对精密温度循环设备的依赖，通过
              散度好，并充分验证标记体系的配方，包括纳米颗                            单一恒定温度下的扩增反应，极大地简化了操作流
              粒的浓度和标记抗体的比例。反应体系中的纳米颗                            程，降低了设备要求，为核酸检测的普及应用开辟
              粒浓度过高可能会导致非特异性结合和背景噪声增                            了新路径。

              加，而浓度过低则可能导致无法检测到目标分子；                            2.2    等温扩增的主要技术方法
              抗体过多可能会引起拖带现象，抗体过少则会引起                                等温扩增技术可分为多种类型，其中主要
              信号减弱，影响试剂盒的敏感性和特异性。                               包 括 环 介 导 等 温 扩 增 （ loop-mediated isothermal
                   6）组件兼容性。LFA由多个部件组合而成，
                 （                                              amplification, LAMP）、核酸序列扩增（nucleic acid
              各部件间的兼容性对整体性能具有决定性影响。例                            sequence-based amplification, NASBA），重组酶聚
              如，NC膜的选择需要根据标记物的粒径的大小进                            合 酶 扩 增 （ recombinase  polymerase  amplification,
              行匹配；在流速控制上，既要避免因流速过快导致                            RPA）、链替代扩增（strand displacement amplifica-
              反应时间不足和灵敏度下降，又要防止流速过慢引                            tion, SDA）、解旋酶依赖性扩增（helicase-dependent
              发的非特异性结合增加。因此，在选择膜材料时，                            amplification, HDA）等技术，如图2所示。其酶
              需要综合考虑读数时间、灵敏度与非特异性结合的                            需求、引物设计和特点对比如表1所示。

              平衡。在流速过快的情况下，可采用在标记垫与                                                    聚合酶
              NC膜之间搭桥的方式降低流速，从而延长抗原抗                                                  链式反应

                                                                                                   LAMP
              体的反应时间，进一步提高检测灵敏度。
                                                                        POCT中的核

                                                                        酸扩增技术                     NASBA
              2    核酸扩增技术
                                                                                     等温扩增技术
                                                                                                   RPA
              2.1    核酸扩增技术概述
                                                                                                   SDA
                  尽管LFA已广泛应用于多个领域，但其在检测
              极低浓度的核酸时灵敏度有限，无法满足某些高精                                                               HDA
              度诊断的需求。为克服这一局限，核酸扩增技术被
                                                                            图2   POCT中的核酸扩增技术
              引入POCT领域，以提高检测灵敏度和特异性。该                                 Fig.2  Nucleic acid amplification technology in POCT


                                        表1   常见等温扩增技术的酶需求、引物设计和特点对比                [26]
                     Tab.1  Comparison of enzyme requirements, primer design, and characteristics of common isothermal amplification techniques [26]
                                 LAMP               NASBA               RPA            SDA           HDA
              酶需求         1                   3                  2                 2            1
              引物设计难度 复杂                       简单                 简单                复杂           简单
              需要的引物       4或6                                                      2或4
              数量/个                            2                  2                              2
              特点与优势       反应时间短，高灵敏度 主要用于RNA检测，检 反应时间短                             特异性好         酶需求量少，引物
                                              测RNA病毒灵敏度高                                        设计简单
              劣势          容易出现假阳性，引物 需要多种酶，反应条件 引物设计复杂，成本                          仅扩增短序列 成本较高
                          设计复杂                复杂                 较高

                 （                                              之处在于需要精心设计4~6个引物，以确保扩增的
                   1）LAMP。在60~65℃的恒温条件下，LAMP
                                                                               [15]
              利用链置换酶（如Bst DNA聚合酶）直接分离核酸                         高效性与特异性 。正向内引物（forward internal
              链，从而省去了PCR中复杂的热变性步骤。其独特                           primer, FIP）能够与双链DNA目标杂交并启动LAMP。


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