Сопряженные с золотом нанотела в сигнале

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 10643 (2023) Цитировать эту статью

414 Доступов

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Несмотря на переход COVID-19 из-под пандемии под контроль, мы все еще находимся в состоянии неуверенности в долгосрочном успехе. Поэтому существует большая потребность в быстрой и точной диагностике для поддержания контрольного статуса. После нескольких оптимизационных испытаний мы разработали тест-полоски для теста латерального потока (LFT) для быстрого обнаружения антигена спайка 1 (S1) SARS-CoV-2 в образцах слюны. Для усиления сигнала разработанных нами стрипов мы применили двойные конъюгаты золота. Меченные золотом нанотела анти-S1 (Nbs) использовались в качестве конъюгата-детектора S1, а меченный золотом ангиотензинпревращающий фермент 2 (ACE2) использовался в качестве конъюгата, захватывающего S1. В дизайне параллельных полосок мы использовали моноклональное антитело против S1 (mAb) в качестве детектора антигена вместо Nbs против S1. Образцы слюны были собраны у 320 субъектов с симптомами (180 подтвержденных RT-PCR положительных случаев и 140 подтвержденных отрицательных случаев) и протестированы с помощью разработанных полосок. При раннем обнаружении положительных образцов с порогом цикла (Ct ≤ 30) LFT-стрипы на основе Nbs показали более высокую чувствительность (97,14%) и специфичность (98,57%), чем полоски на основе моноклональных антител, которые давали чувствительность 90,04% и специфичность 97,86%. Более того, предел обнаружения (LoD) вирусных частиц был ниже для LFT на основе Nbs (0,4 × 104 копий/мл), чем для теста на основе моноклональных антител (1,6 × 104 копий/мл). Наши результаты говорят в пользу использования двойных конъюгатов золота Nbs и ACE2 в LFT-стрипах. Эти полоски с усиленным сигналом представляют собой чувствительный диагностический инструмент для быстрого скрининга антигена S1 SARS-CoV-2 в легко собираемых образцах слюны.

Продолжающаяся пандемия COVID-19, вызванная тяжелым острым респираторным синдромом коронавируса 2 (SARS-CoV-2), является одной из самых сложных пандемий в истории1. Контроль распространения SARS-CoV-2 во многом зависит от точного и раннего выявления случаев заражения2. После вспышки COVID-19 наборы RT-PCR были разработаны и широко применяются для клинической диагностики инфекции SARS-CoV-2. Несмотря на свою высокую чувствительность и специфичность, методы нуклеиновых кислот имеют свои ограничения с точки зрения стоимости, эффективности по времени, сложности и степени загрязнения3,4. Более того, ложноотрицательные результаты тестов были серьезным недостатком5. Разработка быстрых и чувствительных тестов на месте оказания медицинской помощи (POCT) была требованием для борьбы с пандемией6,7. Тесты на антигены являются одним из наиболее полезных диагностических инструментов для общепопуляционного скрининга8. Эти тесты являются прямым отражением активной инфекции, а не тестами латерального потока на основе антител9. Моноклональные антитела (мАт) успешно применяются при разработке различных антигенных диагностических систем, однако их сложная, крупноразмерная структура влияет на их переносимость10. Нанотела (Nbs) представляют собой рекомбинантные антигенспецифические однодоменные вариабельные фрагменты антител верблюдовых, содержащих только тяжелые цепи. В отличие от обычных антител, нанотела содержат один вариабельный домен (VHH) и два константных домена (CH2 и CH3). Клонированные и изолированные Nbs обладают уникальными свойствами, которые позволяют им превосходить обычные антитела11. Nbs очень надежны, просты в производстве, более стабильны и способны распознавать скрытые или необычные эпитопы. Nbs мог сохранять полный антигенсвязывающий потенциал после выделения и эффективно использовался в различных диагностических и терапевтических целях12.

Наноматериалы обеспечивают дополнительные сайты связывания для обнаружения антител, что приводит к усилению интенсивности сигнала в диагностических анализах13. Среди цветных репортеров наночастицы золота с высокой интенсивностью цвета могут повысить чувствительность LFT14. Более того, другие особенности наночастиц золота, такие как экономическая эффективность, простота производства, стабильность в высушенном виде и легкая конъюгация с биомолекулами, делают их идеальными кандидатами для использования в качестве репортеров сигналов в промышленных приложениях15. В нашей предыдущей работе Камеля и др., 2022 г., мы использовали конъюгированный с золотом Nbs в сэндвич-ИФА для обнаружения антигена S1 SARS-CoV-2 в слюне и мазках из носоглотки. Результаты были очень интересными: чувствительность теста на раннее обнаружение улучшилась на 93,3%16.