侧向层析免疫试纸条（LFA）因操作简便、成本低廉、适合现场快速检测，被视为大规模人群筛查的重要工具。然而，传统LFA缺乏有效的信号放大机制，对低丰度生物标志物的检测灵敏度有限。近年来，纳米酶作为类酶催化材料被用于增强LFA显色信号，但其催化性能往往受过氧化氢（H₂O₂）活化效率不足制约，限制了信号放大能力的进一步提升。

针对上述问题，我院王晓琨副教授联合材料学院隋凝教授、中科院海岸带研究所陈令新研究员构建了一种电子耦合Au/PtIr三金属纳米酶（Au/PtIr NPs），并将其用于LFA信号放大。该纳米酶以金纳米颗粒为核，表面修饰岛状PtIr合金纳米域，形成空间相邻、电子性质各异的双位点吸附界面。PtIr合金诱导的界面电子调控可协同优化H₂O₂的吸附，并促进其O–O键均裂，选择性增强羟基自由基（·OH）生成，从而显著加速类过氧化物酶（POD-like）催化反应动力学。实验表明，该纳米酶对H₂O₂和显色底物均表现出较强的亲和力，比活性优于多数已报道的类POD纳米酶，且在复杂生物基质中保持稳定催化活性。

图1.催化机理研究

基于该纳米酶，团队开发了一种便携式免疫试纸条，并以肝细胞癌（HCC）筛查中常用的甲胎蛋白（AFP）为检测目标。样本中的AFP与标记抗体-纳米酶结合后，被试纸条测试线捕获；加入显色底物与H₂O₂后，纳米酶催化显色反应，使测试线颜色随AFP浓度增强。与传统LFA相比，该方法灵敏度提升390倍。

图2.Au NPs-LFA和Au/PtIr NPs-LFA检测性能对比

在临床血清样本的初步评估中，该试纸条与临床化学发光免疫分析法结果一致性良好，ROC分析显示出较高的准确性，能够有效区分AFP阳性样本与健康对照。团队还配套开发了由3D打印成像模块与智能手机小程序组成的便携式读取系统，可在封闭环境中完成图像采集，减少环境光干扰，进一步降低了对专业仪器的依赖，为现场快速检测提供了技术基础。

图3.电子耦合Au/PtIr三金属纳米酶的构建及其在LFA检测中的信号放大机制示意图 

图4.临床样本分析性能验证

相关成果以“Signal-Amplified Point-of-Care Screening of Hepatocellular Carcinoma Enabled by an Electronically Coupled Au/PtIr Trimetallic Nanozyme”为题发表于国际期刊Small（一区，IF = 11.8）。论文第一作者为生物工程学院硕士研究生宋娜娜。该研究得到国家自然科学基金，山东省自然科学基金等项目资助。