利用长期室温保存的生物工程化红细胞的基于纸张的荧光血型与抗体滴度检测法

为何快速检测血液至关重要

在需要紧急输血或器官移植的情况下，医生必须迅速知道两件事：患者的血型以及其血液中是否含有可能引发危险反应的高滴度抗体。如今，这些检测通常依赖冷藏的红细胞试剂、专用实验室设备以及通过目视识别细微变化的专业人员。本文介绍了一种掌上型的纸基检测方法，利用特殊工程化的红细胞膜壳与荧光信号，在室温下仅需几分钟即可提供实验室级别的血型鉴定与抗体测量。

将红细胞变成稳定的检测工具

传统检测依赖新鲜红细胞，但这些细胞易变质且需冷藏。研究人员认为，用于血型识别的关键是红细胞外膜——A、B等血型标志位于其上。他们开发了一种温和方法，去除细胞内部成分（包括红色的血红蛋白），同时尽量保留膜结构及其血型标志。得到的空“幽灵”细胞随后被包覆以微小的荧光纳米颗粒，使每个细胞膜成为明亮且可追踪的探针。最后，团队将该材料冻干，制成室温下可保存的干粉，使用时可方便复水。

新型纸基检测的工作原理

装置的核心是一张小塑料卡，内含可折叠的纸垫，带有内置通道和过滤层。使用前，工程化的荧光细胞膜预先装载并在微小反应孔中干燥。进行检测时，加入少量患者血浆并混合约五分钟。如果血浆中存在针对A或B血型标志的抗体，就会促使荧光膜颗粒发生团聚。折叠卡片后，混合物通过分层滤纸：较大的团聚体被截留在上层，较小的在下层被捕获，自由颗粒则被洗掉。手持荧光读取器对滤纸照射并测量其发光强度。信号越亮表示团聚越多、抗体滴度越高，从而使装置在一次操作中既能判定ABO血型，又能评估抗体强度。

让试剂可保存多年

即时现场血液检测的一大难题是传统红细胞试剂的脆弱性。冰晶和长时间保存会损害携带血型标记的膜蛋白，导致试剂失效。通过在去除细胞内液的同时移除大部分水分，并将荧光膜在保护混合物中冻干，团队降低了冰晶损伤并保存了关键的表面标记。在室温下进行的为期两年的测试中，这些工程化试剂保持了与匹配抗体发生凝集的能力并维持了稳定的荧光，而常规液态红细胞试剂在冰箱中保存数月内即失效。

从实验室台面到真实患者

研究人员随后比较了他们的系统与广泛使用的医院方法——凝胶微柱法的表现。在一项注册临床研究中对641份患者样本的检测表明，这种新型纸基试验在每个案例中均正确识别了ABO血型。用于测量抗体“滴度”（本质上是抗A或抗B抗体的浓度）时，基于荧光的读数与凝胶法高度一致，大多数结果与标准半定量刻度相差不超过一步。该检测对常见样本问题（如中度溶血、常见胆固醇水平和中度黄疸）也表现出良好的鲁棒性，其行为与现有临床试剂相似。

这对临床意味着什么

对非专业读者而言，关键结论是：这项工作将易损且需冷藏的红细胞试剂转化为可长期保存、能在纸上发光的检测工具。最终形成的是一种简单的卡片加读取器的手持系统，能够快速检测个体的ABO血型并评估相关抗体强度，仅需少量血浆且无需复杂设备。凭借至少两年的室温稳定性和接近实验室的准确性，这种方法有望在救护车、偏远诊所、战地和繁忙医院等环境中提高安全、知情的输血决策的可及性，并为未来同样便捷检测其他血型抗体的方案铺平道路。

引用: Li, Y., Zhang, Y., Liang, S. et al. Paper-based fluorescent assay for blood typing and antibody titer determination using long-term ambient-stored bioengineered RBCs. Nat Commun 17, 2386 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69213-6

关键词: 血型检测, 即时检测, 红细胞, 荧光检测法, 输血安全