Page 150 - 南京医科大学学报自然科学版

第
第40卷第6期41卷第3期
2021
·456 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2020年6月年3月

表1 各种基于纳米材料的体外诊断技术对比
Table 1 Comparison of in⁃vitro diagnostics based nanomaterials

检测对象 检测技术 优点 检测限 文献来源
蛋白质 激素 基于纳米材料的 具有低检测限 2.6×10 -15 mol/L ［22］
邻位连接技术
尿L⁃半胱氨酸、胰岛素、纳米金标记技术 结合纳米金颗粒的高生物 （1.1~12）×10 -10 g/mL ［25］
恶性肿瘤生物标志物 相容性和独特光学特性，
具有低检测限
核酸 寄生虫 DNA、基因组中 纳米PCR技术 提高PCR的质量、产率、灵敏 PCR反应产率的增加 ［37⁃38］
富含GC片段 性和特异性；解决了以往PCR 不涉及数量级变化
方法在富含GC片段、DNA长
片段扩增方面的问题
白血病（BCR⁃ABL1）融 纳米孔测序技术 测序成本低、高通量、高读长 通过测序深度、测序覆盖率 ［45］
合基因、病毒基因组 和错误率等评价测序方法
核酸扩增产物 纳米层析技术 不需要昂贵的仪器，操作简便、3×10 CFU/mL ［30］
3
耗时短，具有特异性
其他 核酸、蛋白质、酶活性、 纳米生物传感器 响应迅速、灵敏度高、可实现实 1.5×10 CFU/mL ［58］
2
微生物、重金属离子等 时和多重检测、使用便捷、
检测成本低、体积小
血清低浓度肿瘤标志 生物条形码技术 以“信号扩增”的思路为无法 0.1fg/mL ［60］
物、病毒外核蛋白 扩增的蛋白质分子检测提供
了一种高灵敏度检测方法
细菌外毒素基因、病毒 无需扩增目标分子，更适用于 2.5 fmol/L ［16］
DNA POCT检测

感染快速诊断的需求，而纳米孔测序虽然仍在不断 相应的技术人员，这也使得基于纳米材料的检验技
改进完善中，却因其低成本、使用简单、高读长、设 术距离临床大规模应用尚有距离。而在生产、使
备和环境要求低等特性，在病原体鉴定、白血病等 用、废弃过程中进入环境的纳米材料，可造成一定
基因突变引起的急性病快速诊断中显示出独特优 的生态效应和人群暴露。根据国内外纳米毒理学
势 ［45，47］ 。在荧光检测中，以QD为主的纳米材料具有 的研究，纳米材料可以通过引起人体氧化应激反应
抗光漂白性强、激发光谱宽、发射光谱窄等特点，且 和炎症反应、诱导或抑制细胞自噬、在生理环境中
可通过调整粒径大小改变发射光波长避开易受到 吸附一系列蛋白质形成“蛋白冠”等方式，对细胞和
干扰的波段，从而使得整个检测体系更具抗干扰 机体产生毒性作用 ［65-66］ 。因此，在应用纳米材料的
性。得益于 QD 的这一特性，开发者和临床工作者 同时，也应加快制定完善的纳米技术标准，避免走
们可以在实际应用中尝试使用全血标本代替血清， 上“先污染后治理”的老路。
简化检测流程，使之更加适合POCT，且缩短了检验 总之，基于纳米材料的体外诊断技术由于灵敏
周期 ［13，63］ ，更好地符合临床需要。由此可预见，纳米 度高、检测快速等特点，具有临床应用的巨大潜
技术与临床检验诊断的结合终将给体外诊断技术 力。与此同时，由于传统检测技术仍能应对日常工
和医学检验行业带来一场变革。 作中的大部分需求，以及纳米检验技术本身存在的
值得注意的是，基于纳米材料的检验方法常常 商品化程度不足、产业链不成熟、自身技术不完善、
需要对纳米材料进行表征，开发可重复程序，以保 需要相应技术人员等原因，该类技术进入临床应用
证检测的准确性和可重复性 ［64］ ，这在临床实践中可 仍面临一定阻碍。可以预见的是，随着医学检验学
行性较低。因此，大部分纳米检测技术进入临床应 和纳米科学的发展，以及体外诊断公司和区域检验
用仍需依赖体外诊断企业的投入和纳米技术产业 中心的兴起，未来这类技术将不断进入临床应用，
的发展；同时，尽管该类技术有众多优势，但在进入 并扬长避短地满足不同临床需要，更好地服务临床
临床应用之前，还需要一定人力物力的投入，培养 医学乃至全人类。