侧向层析免疫分析（lateral flow immunochromatographic assay, LFIA）因结果读取快、便携性强，已广泛应用于即时检测领域。基于纳米酶的LFIA可通过催化无色底物氧化为有色产物来增强条带显色信号，无需额外检测设备。然而，零维与二维纳米酶有限的表面积与功能位点限制了其过氧化物酶样活性，检测灵敏度难以满足早期诊断需求。本研究开发了一种新型三维（3D）磁性多金属纳米酶，兼具优异的超顺磁性与过氧化物酶样活性，用作催化放大传感器以实现甲型流感病毒（Influenza A, Flu A）的检测。研究人员以高比表面积的二维二硫化钼（MoS2）纳米片为基底，负载大量磁性纳米颗粒与过氧化物酶样纳米颗粒（金@铂纳米花，Au@Pt nanoflowers），同时赋予材料磁分离能力与催化活性放大效应。此外，该纳米酶包含铂、金、银三种金属，借助局域表面等离子体共振效应及Pt/Au、Pt/Ag之间的相互作用进一步提升了催化性能。基于磁分离与催化放大体系，该三维磁性多金属纳米酶LFIA可在26分钟内实现Flu A低至0.8 pg/mL的检测，灵敏度较商品化胶体金LFIA提升125倍。在临床样本验证中，20份Flu A感染样本的检测准确率达100%，对灭活Flu A病毒的检测灵敏度为140拷贝/mL。这种集磁分离、比色分析与催化放大于一体的三功能LFIA，展现了在无前处理、无设备条件下快速精准诊断Flu A的巨大潜力。
《Exploration》刊发的这项研究针对甲型流感病毒早期检测的临床需求，聚焦于侧向层析免疫分析灵敏度不足的瓶颈问题。现有基于等离子材料的LFIA依赖固有光学特性，信号强度有限；传统纳米酶多为低维结构，比表面积与功能位点不足，且易受复杂样本基质干扰，导致假阳性或假阴性。为突破这些限制，研究人员构建了一种三维磁性多金属纳米酶，通过多层级结构设计与多金属协同效应实现信号的高效放大。
在技术方法上，研究人员采用聚乙烯亚胺介导的逐层组装策略制备MoS2@Fe3O4/Ag@AP复合纳米酶，结合巯基十一酸修饰与碳二亚胺交联技术构建免疫标记物，利用磁分离富集目标病毒并去除基质干扰。临床样本来自首都儿科研究所伦理委员会批准的20例咽拭子样本（注册号SHERLL-2024-033），灭活病毒为实验室鸡胚培养的H1N1（2009）毒株。
研究结果部分，首先阐明了三维磁性多金属纳米酶LFIA的检测原理。以MoS2纳米片为二维基底，通过静电吸附依次负载Fe3O4/Ag磁性颗粒与Au@Pt纳米花，Ag与Au分别通过局域表面等离子体共振效应优化电子结构，提升催化效率。免疫标记物可特异性识别Flu A核蛋白，经磁分离后与试纸条检测线抗体形成夹心结构，滴加四甲基联苯胺/过氧化氢（TMB/H2O2）显色底物后，纳米酶催化TMB氧化为蓝色产物，信号可通过智能手机成像结合ImageJ软件定量分析。
材料表征结果显示，高分辨透射电子显微镜证实MoS2纳米片（400-800 nm）表面均匀负载Fe3O4/Ag（约30 nm）与Au@Pt纳米花，Zeta电位变化规律验证了逐层组装的成功。振动样品磁强计测试表明复合材料饱和磁化强度为25.05 emu/g，可在40秒内被外磁场分离。X射线光电子能谱证实Pt以零价态存在，保障了优异的催化活性。
催化性能研究表明，当氯铂酸浓度为4.3 μM时，Au@Pt纳米花的催化活性最佳。该纳米酶在pH 3时过氧化物酶样活性最高，电子自旋共振检测到其产生羟基自由基（·OH）的能力显著强于单一组分。稳态动力学分析显示其对TMB的米氏常数（Km）为1.11 mM，最大反应速率（Vmax）达2.04×10-6M/s，催化效率优于天然辣根过oxidase（HRP）与多数已报道纳米酶。密度泛函理论计算揭示Pt-Au-Ag三元界面将决速步自由能降至1.96 eV，协同作用显著提升反应动力学。
在Flu A核蛋白检测中，优化后的试纸条经催化放大后肉眼检出限从0.05 ng/mL降至5 pg/mL，定量检出限达0.8 pg/mL，较胶体金试纸条灵敏度提升125倍。批内与批间相对标准偏差均低于15%，在4°C、26°C、37°C储存60天后催化活性保持稳定。临床样本检测中，对20例阳性咽拭子的准确率为100%，对灭活H1N1病毒的检出限为140拷贝/mL，较未催化体系提升30倍。
讨论部分指出，该研究通过三维结构设计解决了传统纳米酶比表面积不足的问题，多金属协同效应与磁分离策略有效克服了复杂样本的基质干扰。这种三功能LFIA无需样本前处理与大型设备，适用于资源有限地区的现场检测。研究结论证实，三维磁性多金属纳米酶为POCT领域的信号放大提供了新范式，其设计思路可拓展至其他病原体的高灵敏检测。
