人乳头瘤病毒(HPV)是一类无包膜双链DNA病毒,与多种疣类病变及癌前病变高度相关。其中,高危型HPV感染是宫颈癌等恶性肿瘤的主要致病因素。临床上,高危HPV的精准筛查越来越依赖型特异性DNA序列检测,这对早期发现、及时干预至关重要。
2026年2月15日,广州大学先进分析科学中心、广州传感材料与器件重点实验室、广东省传感材料与器件工程技术研究中心、广州大学化学与化工学院的研究团队,联合中山大学化学工程与技术学院的合作团队,在国际顶级期刊《Biosensors and Bioelectronics》(Impact Factor: 10.7)发表突破性论文,题为“Enzyme-linked lectin assay for amplified electrochemical detection of HPV DNA”。
这项研究开发了一种基于酶联凝集素测定(ELLA)的电化学生物传感器平台,实现了对高危HPV DNA的超高灵敏放大检测,为临床筛查注入全新动力。
核心检测流程与创新亮点
研究团队设计了精巧的多步放大机制:
- 靶标捕获:利用与目标HPV DNA完全互补的肽核酸(PNA)探针进行特异性杂交。PNA探针序列特异性极高,甚至能精准区分单碱基错配。
- PZrC磷酸位点交联:通过Zr⁴⁺强配位作用,将含羧基的二糖连接子特异性锚定到DNA骨架的每一个磷酸位点。这是核心创新——每个位点均可功能化,为后续多标签负载提供海量“锚点”。
- 凝集素-二糖亲和招募:二糖被特定凝集素高亲和力识别,进而高效招募大量偶联碱性磷酸酶(ALP)的凝集素,实现密集酶标签修饰。
- 酶促AgNPs沉积:ALP催化底物生成大量银纳米颗粒(AgNPs)在电极表面沉积,极大增强电化学信号。
凭借PZrC策略的“位点级多标签”能力,体系实现双重信号放大:酶促级联放大 + AgNPs电化学放大,灵敏度显著跃升。
优化条件下,该方法对HPV16特异序列的检测限低至0.24 fM(飞摩尔级),灵敏度处于国际前沿。同时,PNA探针赋予平台单碱基分辨的特异性。研究还成功在血清样本中直接检测HPV DNA,展现出优秀的实际应用潜力。
技术优势一览
相比传统PCR或杂交法,这一ELLA电化学平台脱颖而出:
- 超高灵敏度:fM级别,远超常规方法
- 卓越特异性:单碱基错配即可区分
- 操作简便快速:无需复杂仪器,适合即时检测
- POCT友好:基层医疗、资源有限地区首选
这些特点使其在高危HPV快速筛查中潜力巨大,尤其适用于宫颈癌高发地区的早期防控。
关键试剂由赛百盛提供
本研究中所用PNA探针序列:5′-SH-(CH₂)₆-TTA ACT GCA CTT CCA CTG TAT ATC-3′由赛百盛(SBS Genetech)提供。
自2000年以来,赛百盛始终致力于为全球生命科学研究者提供更优质的产品与服务。公司产品已覆盖超过60个国家的一流科研团队,并在Science、Cell、Cancer Cell、Cell Metabolism等顶级期刊中应用与引用。
我们坚信,通过持续创新,赛百盛将继续助力HPV筛查、肿瘤早诊及分子诊断领域,为精准医学注入更多活力。
这项ELLA电化学检测技术的突破,或将成为高危HPV分子诊断迈向更高灵敏度、更便捷应用的关键一步。期待更多临床验证与转化,让前沿科技早日惠及大众,守护健康!