一种基于高产率核壳壳结构上转换纳米粒子的侧向流动免疫分析方法，用于灵敏检测心肌肌钙蛋白I

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：A high-yield core-shell-shell upconversion nanoparticle based lateral flow immunoassay for sensitive detection of cardiac troponin I

上转换纳米颗粒（UCNPs）荧光层流免疫分析（FLFIA）平台通过核心-壳-壳结构NaLuF4@NaLuF4:Yb,Er@NaLuF4 UCNPs提升检测灵敏度，实现cTnI现场快速检测，检测限达0.035 ng/mL，与医院结果高度一致。

　　

摘要

基于上转换纳米颗粒（UCNPs）的荧光侧向流动免疫分析（FLFIA）在临床诊断中具有广泛的应用前景，但在检测微量生物标志物时仍存在灵敏度较低的问题。本文首次报道了一种具有强荧光特性的核壳壳结构NaLuF₄@NaLuF₄:Yb,Er@NaLuF₄ UCNPs作为FLFIA探针。这种基于UCNPs的FLFIA平台能够实现心脏肌钙蛋白I（cTnI）的即时检测，具有高灵敏度、高准确度，并且抗自荧光干扰能力强。封装在中间壳层中的NaLuF₄:Yb,Er可以有效减少发光中心的交叉弛豫和表面淬灭现象，从而提高量子产率。与传统核壳结构NaLuF₄:Yb,Er@NaLuF₄ UCNPs相比，其荧光强度提高了2.4倍。该FLFIA技术进一步与便携式智能手机平台集成，实现了快速、现场检测。该UCNPs探针对cTnI的检测灵敏度很高：在缓冲液中的检测限为0.035 ng/mL，在血清中的检测限为0.059 ng/mL，检测范围为0.05–100 ng/mL。在实际临床样本检测中，该平台的结果与医院检测结果高度一致。我们预期NaLuF₄@NaLuF₄:Yb,Er@NaLuF₄ UCNPs可作为一种具有高灵敏度和高准确性的FLFIA免疫标记纳米探针。

图形摘要

基于上转换纳米颗粒（UCNPs）的荧光侧向流动免疫分析（FLFIA）在临床诊断中具有广泛的应用前景，但在检测微量生物标志物时仍存在灵敏度较低的问题。本文首次报道了一种具有强荧光特性的核壳壳结构NaLuF₄@NaLuF₄:Yb,Er@NaLuF₄ UCNPs作为FLFIA探针。这种基于UCNPs的FLFIA平台能够实现心脏肌钙蛋白I（cTnI）的即时检测，具有高灵敏度、高准确度，并且抗自荧光干扰能力强。封装在中间壳层中的NaLuF₄:Yb,Er可以有效减少发光中心的交叉弛豫和表面淬灭现象，从而提高量子产率。与传统核壳结构NaLuF₄:Yb,Er@NaLuF₄ UCNPs相比，其荧光强度提高了2.4倍。该FLFIA技术进一步与便携式智能手机平台集成，实现了快速、现场检测。该UCNPs探针对cTnI的检测灵敏度很高：在缓冲液中的检测限为0.035 ng/mL，在血清中的检测限为0.059 ng/mL，检测范围为0.05–100 ng/mL。在实际临床样本检测中，该平台的结果与医院检测结果高度一致。我们预期NaLuF₄@NaLuF₄:Yb,Er@NaLuF₄ UCNPs可作为一种具有高灵敏度和高准确性的FLFIA免疫标记纳米探针。

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