侧向流分析：原理、设计和标签

侧向层析检测是一种用于进行各种类型检测和即时检测的设备，也被称为快速检测。侧向层析检测设备体积小巧，操作简便，几乎应用于所有需要检测分析物的医疗领域。就目前全球疫情形势而言，它也被用于新冠病毒检测。由于其可靠性高、成本效益好且易于获取，侧向层析检测还可用于妊娠检测、细菌感染、病毒感染和寄生虫感染的检测。侧向层析检测无需任何经过培训或专门的人员操作。侧向层析检测技术基于抗体和抗原或DNA靶标与DNA的杂交的生化原理。

原则

侧向流动免疫分析法的原理非常简单。在侧向流动免疫分析法中，液体样本或基质借助外力（即毛细作用）流动。基质中含有目标分析物，这是检测和产生结果所必需的。液体流经各种聚合物条带，分析物和分子可以在这些条带上结合。整个原理在侧向流动免疫分析法的不同部分发挥作用，因为液体必须流经不同的结合垫才能产生结果。使用该装置的第一步是将样本滴加到装置上，然后让液体完全流入侧向流动装置。液体流动后，会发生过滤过程，其中不需要的或有害的颗粒物会被中和或过滤掉。在侧向流动免疫分析法规定的时间内，整个过程完成，从而可以观察到结果。当样本到达装置的结合垫时，垫上的干燥颗粒会与样本中的颗粒混合。下一步是分析物结合纳米颗粒的流动，并使其到达控制线，从而得出结果。然后，样本开始流向结合垫，该结合垫包含高显色或荧光纳米颗粒，其顶层附着有抗体。此外，还有一个吸水垫，可完全吸收样本液，以确保测试线和控制线周围没有残留液体。按照其工作原理完成整个过程后，即可获得结果。

设计

侧向流动检测的设计由色谱系统构成。在该色谱系统中，组分根据其在反应膜上的移动以及免疫反应（例如抗原-抗体反应或DNA杂交）和核酸靶分析物的分离而分离。此外，侧向流动检测通常包含样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜、标记物、纳米颗粒、吸附垫，并且在某些装置中还包含缓冲液。侧向流动检测的设计取决于其用途、稳定性、性能和安全性。构建侧向流动检测和测试装置必须遵循一定的模块。在侧向流动检测的设计中，物理要求至关重要。这些物理要求包括试剂盒的尺寸、试剂盒的特性（例如结合垫和样品垫）、读数器的规格等。侧向流动检测的设计还取决于特定设计的功能和特性。例如，其功能和相关特性包括分析方法、测试目标分析物的形式、临床性能、灵敏度和特异性限值等。侧向流动检测设计中的另外两个重要因素是操作和采样要求。侧向流动检测设计中的操作要求更多地与环境和样品寿命相关。而采样要求则涉及样品类型、样品可储存的温度、所需的储存温度以及样品处理方法。

标签

在侧流分析中，使用了不同的材料，它们被赋予了标签的名称。 LFA 中使用的一些标签是金纳米粒子、量子点、彩色乳胶珠、银纳米粒子、硒纳米粒子、酶、脂质体等。 以下是将要讨论的 LFA 中的一些标签。 侧流分析中使用的任何标记都必须在非常低的浓度下可检测到，并且标记的特性应保持到与生物识别分子结合。 首先，胶体金纳米粒子是最常见的标签之一。 胶体金颗粒被固定并具有完美的球形。 此外，胶体金纳米粒子对生物分子具有相对较高的亲和力，这使得它们的功能变得容易。 它们的大小和形状各不相同。 金纳米粒子的一些最突出的特性是它们的环境友好组成、对分子和蛋白质的高亲和力、良好的光学信号和稳定性。 LFA 中使用的另一个标签是磁性粒子和聚集体，用于在设备中发出信号。 LFA 中的磁性彩色颗粒被使用或产生彩色线条，由仪器或条形阅读器读取。 还有一个磁性分析读取器，用于读取来自它们的信号。 LFA 中也使用了酶，它们在整个过程中增加了一个步骤。 它增加了在测定完成后添加合适底物的步骤。 胶体碳也用于 LFA 和黑色。 由于它们的颜色，它们很容易被高灵敏度地检测到。

结语

侧向层析检测（ LFA ）是最常用的检测方法之一。不同侧向层析检测设备的原理、设计和标签可能有所不同，这些差异也会影响其工作原理。所有这些原理、设计和标签都是侧向层析检测的重要组成部分。

案例

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4986465/

https://nanocomposix.com/pages/lateral-flow-assay-design

https://www.nature.com/articles/s41598-018-35694-9

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S131961031400129X