基于碳点-LAMP的单管可视化检测技术快速诊断B族链球菌感染

针对B族链球菌（GBS）传统检测方法耗时长、操作复杂的问题，研究人员开发了一种结合环介导等温扩增（LAMP）与聚乙烯亚胺碳点（PEI-CDs）的核酸可视化检测平台。该技术通过静电吸附形成荧光沉淀，31分钟内可检出102 copies/μL的GBS，兼具高灵敏度和快速目视判读优势，为临床病原体诊断提供了创新工具。

　　

B族链球菌（Group B Streptococcus, GBS）是围产期感染的主要病原体，可引发新生儿败血症、脑膜炎等严重并发症。尽管孕期筛查和抗生素预防能降低风险，但传统培养法需耗时数天，PCR技术又依赖昂贵设备，难以满足基层快速诊断需求。如何在资源有限条件下实现GBS的即时检测，成为临床亟待解决的难题。

德阳市人民医院的研究团队在《Microchemical Journal》发表了一项突破性研究，他们将环介导等温扩增（Loop-mediated isothermal amplification, LAMP）与聚乙烯亚胺碳点（PEI-CDs）结合，开发出单管封闭式可视化检测平台。该技术通过LAMP扩增产物与PEI-CDs的静电相互作用形成荧光沉淀，仅需35分钟即可完成从样本处理到结果判读的全流程，灵敏度达10² copies/μL，且可通过更换引物适配其他病原体检测。

关键技术方法
研究采用水热法合成带正电的PEI-CDs，通过透射电镜（TEM）和光谱分析表征其形貌与光学特性；设计GBS特异性LAMP引物，优化反应体系；将PEI-CDs预装于反应管盖，通过离心触发与扩增产物的静电吸附，紫外灯下观察荧光沉淀判定结果；使用临床样本验证平台性能，并与传统方法对比。

研究结果

PEI-CDs的合成与表征
TEM显示PEI-CDs为直径<10 nm的球形颗粒，紫外吸收峰328 nm，发射峰460 nm。Zeta电位测定证实其表面带正电荷，能与负电性LAMP产物（DNA片段和Mg₂P₂O₇）结合。

LAMP-PEI-CDs检测原理
阳性反应中，大量负电性扩增产物与PEI-CDs静电结合形成蓝色荧光沉淀，上清液荧光减弱；阴性反应则保持CDs分散状态。该机制避免了开管操作导致的污染风险。

灵敏度与特异性
对GBS基因组梯度稀释测试显示检测限为10² copies/μL，且与金黄色葡萄球菌等常见病原体无交叉反应。

临床样本验证
50例临床标本检测结果与培养法一致性达96%，假阴性率显著低于传统PCR。

结论与意义
该研究创新性地将纳米材料光学特性与等温扩增技术结合，解决了LAMP产物检测依赖仪器的瓶颈。单管封闭设计大幅降低气溶胶污染风险，荧光目视判读摆脱设备依赖，尤其适合基层应用。PEI-CDs的通用性使其可通过引物替换扩展至其他病原体检测，为现场快速诊断提供了模块化解决方案。德阳市人民医院团队通过跨学科合作，推动了纳米生物传感技术在感染性疾病诊断中的转化落地，对改善母婴健康管理具有重要实践价值。