ACS Sensors. 用于检测新型冠状病毒变异体的下一代快速超灵敏横向流动免疫分析

以下文章来源于分析化学方法 ，作者科研小组

全文简介

冠状病毒疾病2019(新冠肺炎)疫情强调了在护理点检测(POCT)快速准确的病毒检测的必要性。与核酸检测相比，LFIA是一种快速、灵活的POCT检测方法。然而，LFIA的敏感性限制了其用于新冠肺炎患者的早期识别。在这里，一种创新的表面增强拉曼散射(SERS)-LFIA平台基于二维黑磷，以银纳米颗粒作为重要的抗原捕获和拉曼信号放大单元，用于在5-20分钟内检测新型冠状病毒变异体。新型SERS-LFIA平台实现了0.5皮克/毫升和100个拷贝/毫升的N蛋白和新型冠状病毒的检测极限，显示出比商用LFIA试纸条高1000倍的灵敏度。它可以可靠地检测循环阈值(Ct) < 38的7种不同的新型冠状病毒变异体，灵敏度和特异性分别为97%和100%，表现出与q-PCR相同的灵敏度。此外，对48份新型冠状病毒阳性鼻咽拭子(Ct = 19.8–38.95)和96份阴性鼻咽拭子的检测结果证明了试纸条在临床应用中的可靠性。该方法在涉及其他几种冠状病毒、呼吸道病毒和呼吸道药物的双盲实验中也具有良好的特异性。结果显示，创新的SERS-LFIA平台有望成为下一代抗原检测技术。这种廉价的无扩增检测结合了快速低成本POCT和高灵敏度核酸检测的优点，适用于快速检测新型冠状病毒变异体和其他病原体。因此，它可以在一定程度上取代现有的抗原和核酸。

简介

为侧流免疫测定设计的Ag/BP探针示意图。（a）免疫Ag/BP纳米标签的合成。（b）基于Ag/BP的SERS LFIA的工作原理。

不同状态下的BP表面形态。（a）体积BP晶体颗粒的SEM图像和（b）10小时超声波去角质后的小BP晶体。（c）超声波去角质60小时后BP纳米片的TEM图像。（d）用银纳米颗粒表面修饰后的BP纳米片的SEM图像。（e）不同浓度为10-7,10–8、10–9、10–10、10-11、10-12、10-13、10-14和10-15 M的RhB拉曼光谱，以及Ag/BP纳米片的空白控制

SARS-CoV-2 NPs的照片和拉曼检测结果。（a）不同浓度SARS-CoV-2 NP的基于Ag/BP的SERS LFIA条的照片。（b）与条（a）对应的T线的平均SERS光谱。图右侧的×n（n = 2，4）是该刻度下拉曼光谱的放大倍率。（c）SARS-CoV-2的相应校准曲线，SERS强度为1649厘米-1。插图显示了低浓度范围的SERS强度。误差条表示五项测量的标准差。（d）具有（i）1000和（ii）10皮克/毫升SARS-CoV-2 NP的基于Ag/BP的SERS条的五次重复测试的图像和相应的SERS光谱。

不活跃的SARS-CoV-2病毒的照片和拉曼检测结果。（a）基于Ag/BP的SERS LFIA条的照片和不同负载不活跃的SARS-CoV-2病毒的T线的相应SERS映射图像。T线的SERS扫描面积为30×20像素，步骤设置为15微米×15微米。（b）T线的平均SERS光谱对应于（a）中的条带。（c）具有低浓度范围的T线的平均SERS光谱。（d）SARS-CoV-2的相应校准曲线，SERS强度为1649厘米-1。插图显示了低浓度范围的SERS强度。

便携式拉曼自动检测平台和不同SARS-CoV-2菌株的拉曼检测结果。（a）便携式拉曼自动检测平台，包括532纳米便携式拉曼激光器和自动扫描平台。（b）基于Ag/BP的LFIA T线上不同Ct值为1649厘米-1的SARS-CoV-2 B.1.7菌株的平均拉曼强度。病例7是阴性鼻咽拭子。（c）96个SARS-CoV-2阴性鼻咽拭子和42个SARS-CoV-2阳性样本的平均拉曼强度为1649厘米-1，在Ag/BP基LFIA条的T线上具有不同菌株。这些框表示中位拉曼强度和四分位数范围。（d）42个SARS-CoV-2阳性样本的Ct值分布范围，使用阴性鼻咽拭子中的最大拉曼强度（图5c）作为截止值，判断为阳性和阴性。这些框表示中位数Ct和四分位数范围。阴影粉红色区域代表Ct值的范围，T线拉曼强度在阴性和阳性测试结果之间重叠。

基于SERS-LFIA平台的临床样本检测。（a）96种SARS-CoV-2阴性菌株和52种SARS-CoV-2阳性菌株的拉曼强度的ROC曲线（黑色曲线）。红色曲线是去除Ct>38阳性样本后的ROC曲线。（b）48个SARS-CoV-2阳性鼻咽拭子Ct值分布范围。（c）具有不同Ct值的BA.5.2菌株的五个重复测试中的拉曼强度为1649厘米-1。（d）检测后四种不同的人类呼吸道冠状病毒的拉曼强度为1649厘米-1。每种冠状病毒都是从两名不同患者的鼻咽拭子或痰中采集的，最后一个样本是鼻咽拭子控制阴性。

相关成果以“Next-Generation Rapid and Ultrasensitive Lateral Flow Immunoassay for Detection of SARS-CoV-2 Variants”，发表在国际学术期刊“ACS Sensors”上。

文献链接：点击阅读原文

https://doi.org/10.1021/acssensors.3c01019

转自：“NANO学术”微信公众号

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