前言


严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARSCoV-2)被世界卫生组织(世卫组织)列为世界大流行,因为它具有快速的人传人性质。在实现对这种疾病的可靠管理之前,很有必要开发快速诊断测试,这些测试易于获得,并可与当前的医疗保健协议相结合,以监控病毒的传播。免疫测定检测抗体与特定目标分子的结合,并可用于检测特定抗体的存在和浓度,以确定患者是否以前感染过并评估疾病的流行程度。大多数常见病原体(包括SARS-CoV-2)的精确定量抗体检测的标准诊断方法是酶联免疫吸附试验(ELISA) (Law等人,2015);然而,由于样品处理和培养步骤,这种检测方法可能需要数小时才能完成。在过去的几十年里,生物传感器已经成为酶联免疫吸附法的有力补充。多种生物传感平台已经为呼吸道病毒感染和新冠肺炎检测。抗体生物传感器有多种类型,许多依靠光学、化学和/或电学机制来产生可测量的信号。


研究内容


路易斯维尔大学的研究人员报道了一种非感应电电容免疫传感测定法,它使用了一种市场上可买到的阻抗检测系统,在这里,他们证明它可以用于成功检测SARS-CoV-2抗体。他们假设检测到的机制对应于SARS-CoV-2尖峰蛋白受体结合域(RBD)和抗SARS-CoV-2抗体之间的结合动力学。这种方法提供了快速和可靠的结果,相对紧凑和便携,并有可能扩大规模;因此,这种方法是快速筛选血清样本中抗SARS-CoV-2抗体的一个很好的候选方法。


实验方法


该系统使用了专门的孔板,该孔板集成了ACEA生物科学公司的传感电极。ACEA生物科学公司的16孔板杂交系统(RTCA S16)设计用于细胞增殖、形态变化和附着质量的非侵入性电化学阻抗检测。每个孔都包含一组特殊设计的交叉电极,这些电极与聚对苯二甲酸乙二醇酯融合在一起。板接口独立处理每个孔,每隔几秒钟获取单频测量值(10千赫)。专用孔板连接到接口,并通过USB连接到笔记本电脑。软件控制每个独立可寻址井的测量时间。在10千赫和22毫伏下连续获得关于时间的阻抗测量值。此处的结果报告为实时测量阻抗与测量背景阻抗之间的阻抗幅值变化。

最新研究表明可以使用电化学阻抗法快速检测SARS-CoV-2抗体

(a)    ACEA生物科学公司96孔平台的图片,以及(b)电极布局示意图。井内电极本身的实际图像和电极的放大图像。

最新研究表明可以使用电化学阻抗法快速检测SARS-CoV-2抗体

选择四条任意的实验曲线来证明每个测试浓度和阴性对照的代表性响应。

最新研究表明可以使用电化学阻抗法快速检测SARS-CoV-2抗体

阳性和阴性临床样本的代表性阻抗谱曲线。


结论


在这项研究中,证明了使用定量电化学阻抗谱技术和市售设备快速准确检测临床相关浓度的SARS-CoV-2抗体的可行性。这种方法可以快速筛查患者样本,扩大血清学调查以评估社区中抗SARS-CoV-2抗体水平,并可能提高疫苗活性的评估。


文章来源:


https://doi.org/10.1016/j.bios.2020.112709。


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