核酸适配体结合亲和力评测技术的 “破局” 与 “未来”—— 从实验室走向产业化的关键思考

作为生物分子识别领域的 “后起之秀”，核酸适配体凭借体外合成便捷、稳定性高、易化学修饰等特性，已在生物传感、食品安全检测、药物研发等领域展现出巨大应用潜力。而核酸适配体与靶标的结合亲和力，作为衡量其性能的核心指标（以平衡解离常数\(K_D\)衡量，理想范围为微摩尔至皮摩尔级），其评测技术的科学性与适用性，直接决定了适配体从实验室研究到产业化落地的转化效率。在长期实践中，科研人员与生物企业不断探索，逐渐形成了固定化与非固定化两大评测策略体系，但两类技术均面临独特挑战，也在持续创新中寻找突破方向。

固定化评测策略是目前应用最成熟的技术路径，核心逻辑是通过物理或化学手段将核酸适配体固定于载体表面，利用结合事件引发的质量、折射率等物理性质变化实现信号捕捉。其中，表面等离子体共振（SPR）法堪称分子互作研究的 “金标准”，通过金属薄膜表面自由电子与入射光的共振效应，可实时、无标记监测分子结合过程。例如，在肝纤维化相关研究中，科研团队利用 SPR 技术筛选出胰岛素样生长因子 II 受体特异性适配体 aptamer-20，测得\(K_D\)值达 35.5nM，为后续诊断试剂开发提供了关键数据支撑。不过，SPR 技术在复杂体系（如血清、乳制品）中易受基质聚集、非特异性结合干扰，且无法耐受甘油、蔗糖等高折光成分，这也成为生物企业开发实际检测产品时需要攻克的技术难点。

石英晶体微天平（QCM）法则凭借纳米级质量检测灵敏度，在小分子靶标评测中占据优势。某研究团队基于 QCM 开发的传感器，在血清样品中检测癌胚抗原时，测得适配体\(K_D\)值低至 0.43±0.14nM，且芯片定制成本低、操作简便，非常适合生物企业开展低成本检测技术研发。但该技术的 “痛点” 在于重复使用性 —— 目前基于抗体的 QCM 传感器可重复使用 10 次以上，而适配体修饰的传感器因固定过程可能破坏晶体表面机械性质，再生方案仍处于探索阶段，这也限制了其在规模化检测场景中的应用。

相较于固定化策略，非固定化评测技术因无需对适配体或靶标进行锚定，能最大程度保留分子天然三维结构与结合状态，成为近年来的研究热点。微量热泳动（MST）技术便是其中的代表，其通过红外激光在样品中形成局部温度梯度，观察分子热泳行为变化（适配体与靶标结合后，水化层与分子特性改变会导致热泳速度差异），进而计算\(K_D\)值。该技术样本用量仅 4-20μL，在河豚毒素适配体优化研究中，科研人员利用 MST 测得优化后适配体 KD值低至 6.61±0.22nM，且能在混合样品中实现特异性检测，极大提升了高通量筛选效率，目前已被多家生物企业应用于适配体初筛环节。

流体动力分散（FIDA）技术则是另一项极具潜力的非固定化技术，基于泰勒分散原理，在毛细管受控层流体系中，通过分子扩散速率差异（与流体动力学半径相关）生成泰勒图，直接获取\(K_D\)值。在 SARS-CoV-2 刺突蛋白适配体研究中，FIDA 技术测得二聚体与三聚体适配体\(K_D\)值分别为 72pM 和 39pM，且样本用量仅 4μL，同时能实现多参数同步分析，为生物企业开发高端精准检测设备提供了新方向。不过，FIDA 技术目前尚未完全普及，仪器成本与操作门槛较高，仍需进一步优化以适配产业化需求。

从实验室技术到产业化产品，核酸适配体结合亲和力评测技术还需跨越 “最后一公里”。一方面，要解决技术标准化问题 —— 无论是固定化策略中适配体的固定方式（如 DNA 四面体支架、生物素 - 亲和素非共价结合），还是非固定化策略中 MST 的荧光标记效率、FIDA 的仪器校准，都需要建立统一规范，避免因操作差异导致检测结果偏差；另一方面，需平衡技术性能与成本控制，例如 QCM 技术的再生方案、FIDA 技术的仪器微型化，都是生物企业降低产品成本、提升市场竞争力的关键方向。

未来，随着微流控、人工智能等技术与评测方法的深度融合，我们有望看到更自动化、智能化的评测平台出现 —— 例如，将 MST 与微流控芯片结合，实现样本自动处理与高通量检测；利用 AI 算法优化 SPR 数据解析，提升复杂体系中检测的准确性。这些创新不仅将推动核酸适配体评测技术的迭代升级，更将为其在生命科学研究、公共安全检测、生物制药等领域的广泛应用铺平道路，让核酸适配体这一 “分子工具” 真正发挥其技术价值。