该研究小组在《Analytical Chemistry》杂志上发表了一篇题为““甜纳米片”：一种用于机器学习辅助超灵敏免疫层析分析的病原体抗体模拟器”的研究性论文。本文第一作者陈鹏宇博士，通讯作者王建龙教授。第一作者来自西北农林科技大学。

食源性病原体持续对公共健康和食品安全构成重大威胁，凸显了对快速、灵敏且可靠的现场检测方法的紧迫需求。侧流免疫测定（LFIA）因其简便、便携性和成本效益，已成为最广泛采用的格式之一。基于抗体的夹心LFIA仍是主流方法，在临床诊断和环境监测中已被证明具有实用性。然而，抗体探针仍面临诸如昂贵筛选和配对工艺、批次间变异性以及探针制造过程中结构不稳定等实际挑战。这些问题可能影响灵敏度和可重复性，促使探索互补识别策略，减少对抗体的依赖，同时保持稳健的检测性能。无标记LFIA系统被提出作为有前景的替代方案，利用功能性纳米材料的固有物理化学特性——包括催化活性、吸附亲和力和独特的光学响应——以实现靶点识别和信号放大。碳基纳米材料、贵金属和石墨烯衍生物都曾在此背景下被探索。虽然这些材料具有吸引力，但它们与细菌表面的相互作用往往依赖于非特异性力，如静电吸引或疏水结合，这可能导致背景干扰、纳米探针聚集和假阳性信号。鉴于非特异性相互作用的局限性，细菌细胞表面丰富的生化结构可用于仿生识别。脂多糖和肽聚糖等成分暴露出丰富的羟基、氨基和羧基，这些基团不仅促进微生物的粘附和致病力，还作为选择性探针设计的多功能化学把手。通过共价结合、原位聚合、代谢标记以及静电或疏水相互作用等策略，这些官能团可以作为分子“桥梁”，实现高度特异的细菌识别和结合。这种内在的化学多样性为设计稳健、无抗体检测系统开辟了新途径。

基于以上现状，本研究引入了仿生多价识别机制——糖链-凝集素相互作用——作为解决这一技术瓶颈的创新方案。糖链-凝集素相互作用在生物系统中无处不在，具有高度特异性和可调性特征。特别是，多价糖链如右旋糖酐可通过“簇苷效应”显著增强对凝集素的结合（如沙门氏菌上的FimH粘附素），实现抗体样的特异性识别。这一特性使糖链成为有前景的抗体替代品，也是构建新型识别探针的理想分子基础。为进一步提高定量分析准确性，我们引入了机器学习模型——K最近邻（KNN）分类和随机森林（RF）回归——用于信号归一化和五重交叉验证。KNN模型实现了样品浓度100%的分类准确率，而射频模型则为连续浓度提供了精确的回归预测，确定系数为（R2）高达0.9977——显著优于传统统计方法。