环介导等温扩增（Loop-mediated Isothermal Amplification, LAMP）技术自2000年由Notomi等人开发以来，已成为分子诊断领域的重要工具。该技术利用Bst DNA聚合酶的链置换活性，在等温条件（通常为60-65°C）下实现靶标核酸的高效扩增。与传统PCR技术相比，LAMP具有操作简便、反应快速、设备要求低等优势，特别适用于现场快速检测（Point-of-Care Testing, POCT）。近年来，基于pH变化的显色检测方法因其操作简便、成本低廉、无需昂贵仪器等优势，在即时检测（Point-of-Care Testing, POCT）领域展现出巨大潜力。pH显色法LAMP（pH-colorimetric LAMP）通过监测DNA扩增过程中释放的质子（H⁺）引起的pH下降，利用pH敏感型指示剂的颜色变化实现可视化判读。

质子释放的化学机制：LAMP反应过程中，DNA聚合酶催化脱氧核糖核苷三磷酸（dNTPs）整合进入新生DNA链时，会释放焦磷酸根离子（PPi）和氢离子（H⁺）。其化学反应方程式如下：

 

随后，焦磷酸根在水溶液中进一步水解：

由于LAMP具有极高的扩增效率（可在30-60分钟内产生10⁹-10¹⁰拷贝的靶标DNA），大量质子的持续释放导致反应体系pH值从初始的碱性（pH 8.8-9.0）显著下降至酸性范围（pH < 6.8）。

显色判读模式：pH显色法要求反应体系采用弱缓冲体系（通常使用低浓度Tris-HCl或不含缓冲液），以确保pH变化能够被有效检测。阳性反应表现为溶液颜色从碱性条件下的指示剂本色向酸性条件下的变色明显转变，这种高对比度的颜色差异支持肉眼直接判读。

图：酚红（Phenol Red）在不同pH条件下的颜色变化（黄色：酸性/阳性；粉红色：碱性/阴性）（来源于网络，侵删）

目前应用于LAMP的pH显色剂主要包括酚红（Phenol Red）、甲酚红（Cresol Red）、中性红（Neutral Red）和玫红酸（Rosolic Acid）等。

酚红（Phenol Red）是目前应用最广泛的pH显色剂，已被整合至商业化LAMP预混液中，其在碱性条件下（pH > 8.0）呈现粉红色，随着反应进行逐渐转变为黄色（pH < 6.8）。

酚红优势：（1）颜色对比度高，肉眼判读清晰；（2）与Bst DNA聚合酶兼容性好，对扩增效率影响小；（3）与已建立标准化商业试剂盒，重复性佳。

酚红局限性：对初始pH条件敏感，需精确控制反应体系pH在8.8-9.0 - 缓冲液残留会显著影响颜色变化，限制样品输入体积。

图：酚红在LAMP反应中的颜色变化（左：阴性红色；右：阳性黄色）

中性红（Neutral Red）是一种近年受到关注的pH指示剂，其变色方向与酚红相反：在碱性条件下呈黄色，酸性条件下转为粉红色。这种”逆向”变色模式在某些应用场景下可能提供更直观的判读体验。

甲酚红（Cresol Red）甲酚红的pH变色范围（7.0-8.8）较酚红略宽，在LAMP反应中呈现从红色/紫色到黄色的转变。研究表明，甲酚红在SARS-CoV-2检测中表现出与酚红相当的灵敏度，检测限可达100-1000拷贝/反应。

玫红酸（Rosolic Acid）玫红酸作为新型pH指示剂，在食源性病原体（如单核细胞增生李斯特菌、粪肠球菌）检测中展现出高灵敏度。Lee等（2025）开发的RA-LAMP方法结合智能手机RGB分析，定量限可达1-10 fg/μL，与酚红法灵敏度相当。

不同显色剂对LAMP扩增效率的影响：

1. pH显色法要求反应体系维持弱缓冲状态。高浓度的Tris或其他缓冲液会中和扩增产生的质子，导致pH变化不足以触发可见颜色转变。研究表明，当反应体系中含有超过5 mM Tris或输入样品携带缓冲液超过3-4 μL（占总体积12-16%）时，酚红法的颜色对比度显著下降。
2. 大多数pH指示剂对LAMP反应抑制较小，可在扩增前直接加入反应体系。然而，某些金属离子敏感型染料（如羟基萘酚蓝HNB）通过监测Mg²⁺消耗间接反映扩增，其工作浓度需优化以避免抑制DNA聚合酶活性。

pH显色法LAMP通过监测DNA扩增过程中的质子释放，实现了简单、快速、低成本的核酸检测。酚红因其优异的颜色对比度和商业可用性成为当前主流选择；甲酚红和中性红提供了替代性变色方案。不同显色剂的选择应综合考虑目标pH范围、颜色对比度、与反应体系的兼容性以及现场检测的具体需求。

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PH显色法RT-LAMP是将可视染料作为敏感指示剂，在60-65℃等温条件下，利用恒温水浴锅或普通PCR仪完成一步法RNA核酸扩增。30min即可通过反应后颜色的变化，判断是否感染病原体，结果更直观（阳性为橙黄色，阴性为洋红色）。该方法适用于大批量人群的快速检测。

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性能展示：

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