This study presents the joint use of magnetic nanoparticles (MNPs) and gold nanoparticles (GNPs) for double enhancement in a lateral flow immunoassay (LFIA). The study realizes two types of enhancement: (1) increasing the concentration of analytes in the samples using conjugates of MNPs with specific antibodies and (2) increasing the visibility of the label through MNP aggregation caused by GNPs. The proposed strategy was implemented using a LFIA for potato virus X (PVX), a significant potato pathogen. MNPs conjugated with biotinylated antibodies specific to PVX and GNPs conjugated with streptavidin were synthesized and characterized. The LFIAs with and without the proposed enhancements were compared. The double-enhanced LFIA achieved the highest sensitivity, equal to 0.25 ng mL-1 and 32 times more sensitivity than the non-enhanced LFIA (detection limit: 8 ng mL-1). LFIAs using one of the types of amplification (magnetic concentration without GNPs-causing aggregation or MNP aggregation without the concentration stage) showed intermediate levels of sensitivity. The double-enhanced LFIA was successfully used for PVX detection in potato leaves. The results for PVX detection in the infected plants were similar for the double-enhanced LFIA developed and the conventional LFIA based on the GNP conjugates; however, the new system provided significant coloring enhancement. This study confirmed that a simple combination of MNPs and GNPs has great potential for high-sensitivity detection and could possibly be adopted for LFIAs of other compounds.

中文翻译：

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基于磁性和金纳米粒子组合的马铃薯病毒 X 双重增强横向流动免疫分析

本研究介绍了磁性纳米粒子 (MNP) 和金纳米粒子 (GNP) 在侧向流动免疫分析 (LFIA) 中进行双重增强的联合使用。该研究实现了两种类型的增强：(1) 使用 MNP 与特定抗体的偶联物增加样品中分析物的浓度；(2) 通过 GNP 引起的 MNP 聚集增加标记的可见性。提议的策略是使用 LFIA 实施的，马铃薯病毒 X (PVX) 是一种重要的马铃薯病原体。合成并表征了与 PVX 特异性生物素化抗体偶联的 MNP 和与链霉亲和素偶联的 GNP。比较了有和没有建议增强功能的 LFIA。双增强 LFIA 实现了最高灵敏度，等于 0。25 ng mL-1，灵敏度是非增强型 LFIA 的 32 倍（检测限：8 ng mL-1）。使用其中一种扩增类型（没有引起 GNP 聚集的磁性浓缩或没有浓缩阶段的 MNP 聚集）的 LFIA 显示出中等水平的灵敏度。双增强LFIA成功用于马铃薯叶片中PVX的检测。对于开发的双增强 LFIA 和基于 GNP 偶联物的常规 LFIA，受感染植物中 PVX 检测的结果相似；然而，新系统提供了显着的着色增强。该研究证实，MNPs 和 GNPs 的简单组合在高灵敏度检测方面具有巨大潜力，并且可能被用于其他化合物的 LFIA。使用其中一种扩增类型（没有引起 GNP 聚集的磁性浓缩或没有浓缩阶段的 MNP 聚集）的 LFIA 显示出中等水平的灵敏度。双增强LFIA成功用于马铃薯叶片中PVX的检测。对于开发的双增强 LFIA 和基于 GNP 偶联物的常规 LFIA，受感染植物中 PVX 检测的结果相似；然而，新系统提供了显着的着色增强。该研究证实，MNPs 和 GNPs 的简单组合在高灵敏度检测方面具有巨大潜力，并有可能用于其他化合物的 LFIA。使用其中一种扩增类型（没有引起 GNP 聚集的磁性浓缩或没有浓缩阶段的 MNP 聚集）的 LFIA 显示出中等水平的灵敏度。双增强LFIA成功用于马铃薯叶片中PVX的检测。对于开发的双增强 LFIA 和基于 GNP 偶联物的常规 LFIA，受感染植物中 PVX 检测的结果相似；然而，新系统提供了显着的着色增强。该研究证实，MNPs 和 GNPs 的简单组合在高灵敏度检测方面具有巨大潜力，并且可能被用于其他化合物的 LFIA。双增强LFIA成功用于马铃薯叶片中PVX的检测。对于开发的双增强 LFIA 和基于 GNP 偶联物的常规 LFIA，受感染植物中 PVX 检测的结果相似；然而，新系统提供了显着的着色增强。该研究证实，MNPs 和 GNPs 的简单组合在高灵敏度检测方面具有巨大潜力，并且可能被用于其他化合物的 LFIA。双增强LFIA成功用于马铃薯叶片中PVX的检测。对于开发的双增强 LFIA 和基于 GNP 偶联物的常规 LFIA，受感染植物中 PVX 检测的结果相似；然而，新系统提供了显着的着色增强。该研究证实，MNPs 和 GNPs 的简单组合在高灵敏度检测方面具有巨大潜力，并可能被用于其他化合物的 LFIA。