病毒不断突变，传统检测为何面临挑战？

当前多数抗原检测技术，通常依赖单一抗体识别单一表位。这种一维检测虽然能够实现高灵敏度分析，但难以解析病毒抗原不同区域（表位）的结构变化。

当病毒发生突变时，某些关键表位可能因空间构象改变而影响抗体结合能力，导致检测灵敏度下降甚至漏检。尤其对于SARS-CoV-2这类持续演化的病毒，仅依赖单表位识别已难以满足精准检测需求。

图1 SARS-CoV-2刺突蛋白受体结合域（RBD）发生突变

针对上述问题，福建师范大学王静研究员联合澳大利亚昆士兰大学团队近日在Advanced Science发表题为《Epitope-Resolved Digital SERS Profiling of Structurally Dynamic Antigens via a Multi-Epitope Bispecific Antibody Framework》的最新研究成果。该研究提出了一种可实现“表位分辨”数字化检测的新型表面增强拉曼散射（SERS）平台——EpiCount-SERS，可在单次检测中同时解析病毒抗原多个表位的结合信息，并对病毒突变导致的单表位变化保持敏感，为复杂病毒抗原的精准检测与变异识别提供了新思路。

将不同表位“拆分”为独立数字信号

该平台的核心在于利用双特异性纳米抗体片段（BsAbs），将不同表位识别能力与统一的抗mPEG锚定模块进行融合，实现SERS纳米探针表面的定向偶联与构建。每一种表位对应一种独立拉曼编码，使不同表位的结合事件能够被独立读取和统计，实现多表位数字检测。

研究团队构建了靶向SARS-CoV-2 刺突蛋白RBD三个不同表位的BsAbs（α21、α34、α105），并分别赋予不同拉曼编码信号。平台不仅能够实现亚ng/mL水平的重组蛋白检测，还可检测约100 copies/μL的灭活病毒颗粒，表现出优异的检测灵敏度。

图2 研究思路

从“检测有没有”到“解析哪里变了”

研究发现，在对Alpha、Beta、Gamma、Delta和Omicron等SARS-CoV-2变异株检测时，不同表位通道会呈现明显差异化响应。例如，携带E484K/A突变的Beta、Gamma与Omicron变异株，会显著削弱α21通道信号，而其它表位通道则仍保留不同程度响应。

这意味着，该平台不仅能判断病毒是否存在，还能进一步解析病毒哪些关键表位发生了改变。相比传统单抗检测中所有信号被平均化的模式，这种表位分辨能力能够更真实地反映抗原结构变化。

图3 不同SARS-CoV-2变异株展现出不同表位响应信号

研究团队进一步利用临床鼻咽拭子样本对平台进行了验证。结果显示，多表位联合模型的检测AUC达到0.9467，优于任何单一表位检测通道，证明多表位信息融合能够显著提高病毒检测的鲁棒性与准确性。

图4 临床样本验证显示优异检测性能

从“强度检测”迈向“结构解析”

研究团队指出，这项工作的意义不仅局限于SARS-CoV-2检测，而且建立了一种“结构感知型”的数字免疫分析框架，其模块化设计允许研究人员快速替换不同表位识别元件，从而扩展至更多具有高异质性或高突变性的蛋白靶标，包括流感病毒、肿瘤相关抗原以及复杂疾病标志物等。该研究也推动数字SERS技术向“结构解析”方向发展，为下一代高维度免疫检测与液体活检提供了新的技术路径。

原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.75828