近日，我院激光与智能光学感知研究所以“Quasi-zero-threshold optofluidic laser biosensor for ultrasensitive detection of Parkinson's disease biomarker（用于帕金森病生物标志物超灵敏检测的准零阈值光微流激光生物传感器）”为题在国际顶级刊物《Sensors and Actuators: B. Chemical》（中科院一区TOP，影响因子8.3）上发表论文。我院教师王艳琼为第一作者，东北大学秦皇岛分校为第一完成单位。

帕金森病的发病率与致残率逐年攀升，而该病的典型病理特征为α-突触核蛋白在脑内的异常聚集，因此对该蛋白的精准检测对于早期诊断、病程监控及新型药物研发至关重要。目前临床常用的酶联免疫吸附测定虽具备良好的特异性，但受限于比色或荧光检测的灵敏度，难以满足低丰度标志物的检测需求。光微流激光检测技术（Optofluidic laser）具有高灵敏和高信噪比等优势，但传统光微流激光免疫检测方法中标记物浓度必须逾越激光阈值才能产生可区分的激光信号，这一阈值屏障严重制约了检测下限的进一步降低。

针对这一的瓶颈，研究团队创新性地引入了“准零阈值（Quasi-zero-threshold optofluidic laser，QZT-OL）”策略（图1），即通过预先加入一定量的游离辣根过氧化物酶作为补偿标记酶，使反应体系提前达到激光发射状态，从而将检测的零点从荧光区移动至激光区，使得痕量生物标志物引起的微弱增益变化能够直接通过激光信号被高效捕捉。以辣根过氧化物酶为模型的概念验证实验显示，该方法相比传统光微流激光检测实现了25倍的检测下限提升和10倍的时间效率提升。在此基础上，团队进一步将QZT-OL方法与磁珠免疫分析技术（MBIA）整合，利用磁珠的高比表面积和快速磁分离特性，有效增强了靶标捕获效率并降低了非特异性背景噪声，最终应用于帕金森病标志物α-突触核蛋白的检测。实验结果表明，该传感器对α-突触核蛋白的检测下限低至10 pg·mL⁻¹，较商用比色法的酶联免疫吸附检测（ELISA）方法降低了30倍，较荧光法ELISA也降低了10倍以上，且该方法既适用于常规微孔板批量检测，也与微流控系统高度兼容，为未来自动化、高通量的早期疾病筛查奠定了坚实基础。

图1. QZT-OL传感原理的概念示意图。（a）QZT-OL方法与MBIA相结合。（b）不同α-突触核蛋白浓度下QZT-OL光；QZT-MBIA传感器的标定曲线。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2026.140153

（编辑：周宣任 审核：陈茂庆）