暨南大学丁郁研究员团队：基于酶增强免疫传感器的最新进展
Biotechnology Advances
综述背景
免疫分析因其高灵敏度、特异性和准确性被应用于环境监测、食品安全、临床诊断等领域。迄今为止，基于免疫分析和不同信号输出（如荧光、化学发光、电化学和比色法）组合的各种策略和方法已经开发出来。在商业化方法中，将抗原-抗体介导的目标识别与酶驱动的信号转导相结合的酶联免疫吸附法因其高通量、良好的特异性和易于自动化而被广泛使用。然而，基于酶催化的传统免疫吸附法依赖于由酶（如辣根过氧化物酶、碱性磷酸酶、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶等）产生的有色分子作为信号探针催化底物，显示出相对较弱的信号强度。由于酶的催化作用有限，传统酶联免疫分析方法灵敏度低，不能满足痕量生物分子的超灵敏检测需要。因此，迫切需要开发高灵敏、可定量和易于操作的方法来获得更优的结果。
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综述内容
在各领域的快速检测产品中，酶基免疫传感器受到了广泛的关注。近年来，人们致力于通过不同的策略增强酶的输出信号来显著提高酶基免疫传感器的灵敏度，以满足实际应用的需要。本文系统地描述了酶基信号转导模式在免疫分析中的意义和酶在实现精确控制反应系统中的中心作用，并将这些基于免疫识别与酶放大相结合的策略分为三类：基于酶自身的增强策略、基于酶的催化放大与其他信号放大方法相结合、以及基于底物的增强策略。
基于酶增强的免疫传感器
结论与未来趋势
（1）酶基传感器在生物分子识别系统的信号放大方面具有巨大潜力。整合酶分子以增加酶的负载和催化活性，开发性能良好的人工酶，以及将酶催化反应与免疫反应相结合等不同策略，显著提高了传统酶基免疫分析技术的检测灵敏度和稳定性。
（2）目前适合固定酶的载体仍然非常有限，现有的固定化技术存在酶浸出、变性和转移效率有限等缺陷，阻碍了催化体系在免疫学中的合理设计和实际应用。
（3）基于具有高催化活性的纳米酶在提高免疫检测性能方面具有广阔的前景。通过设计特定识别位点的微环境，使模拟酶具有底物选择性。也可对模拟酶@天然酶系统进行微调，以弥补纳米酶无法选择底物的缺点，并可以实现邻近效应，提高级联反应的催化效率。
（4）基于跨学科流体力学、免疫分析或材料科学的微流体分析系统在复杂样品预处理和高通量分析领域显示出明显的优势，为酶级联反应的复杂性提供了解决方案。此外，基于智能手机的传感设备因其便携性、低成本和易用性而成为下一代现场检测工具。除了小型化外，免疫分析方法还应在多组分同时检测、人工智能和可穿戴性等方面发展，使其在食品安全、环境监测、疾病诊断等领域得到广泛应用。
近日，暨南大学丁郁研究员团队在工程技术1区Top期刊Biotechnology Advances （IF=14.227）发表了题为“Recent advances in enzyme-enhanced immunosensors”的综述文章。
参考文献
Recent advances in enzyme-enhanced immunosensors
https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2021.107867
专 家 简 介
丁郁，博士，研究员，博士生导师，国家级人才支持计划入选者，国家重点研发计划项目负责人，广东省“丁颖”科技奖获得者，中国食品科学技术学会科技创新奖——技术进步一等奖奖励（排名第一），广东省“微生物安全与健康”重点实验室副主任。国家微生物种业产业技术创新战略联盟(第一届)常务理事，中国食品科学技术学会第三届青年工作委员会委员，广东省微生物学会(第十届)常务理事，广东省微生物学会广东省食用菌行业协会副秘书长，粤港澳肠道微生态学术联盟理事等。暨南大学理工学院食品安全与健康创新团队负责人。主要研究方向为：食品微生物安全与控制、植源性功能性食品研发。近五年主持了包括国家重点研发计划在内的多项国家级及省部级科研项目。迄今发表 SCI 论文110余篇，申请国家发明专利40余件，获授权6件。
邵艳娜，暨南大学博士研究生，研究方向为：食品安全快速检测的应用，致力于酶增敏免疫传感器的研究。近五年，发表国内外学术论文十余篇，其中SCI十篇，中科院1区Top六篇，第一作者四篇。
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