エンジニアリングされたM13ファグ-rGO電気化学バイオセンサは,複雑なマトリックスにおけるウイルスタンパク質の急速な検出を目的としています

科学分野:

• バイオテクノロジー バイオテクノロジー
• ナノ材料科学 ナノ材料科学
• アナリティカル・ケミストリー (Analytical Chemistry) とは

背景:

• 迅速で,スケーラブルで,抗体のないバイオセンシングプラットフォームの必要性は,複雑なサンプル分析に不可欠です.
• エンジニアリングされたM13バクテリオファージは,バイオ認識のための抗体に対する調整可能でスケーラブルな代替案を提供します.
• 還元されたグラフェン酸化物 (rGO) は,電気化学バイオセンサのための優れたトランスデューサー材料を提供します.

研究 の 目的:

• SARS-CoV-2 S1タンパク質検出のためのエンジニアリングされたM13バクテリオファージを利用した抗体のない電気化学バイオセンサの開発および検証.
• 複雑なサンプルマトリックスでバイオセンサの性能を評価し,抗体ベースのセンサーと比較する.
• 迅速な電気化学的タンパク質センシングのためのファゲ-グラフェンインターフェースの可能性を実証する.

主な方法:

• SARS-CoV-2のスパイクS1結合ペプチドを減少グラフェン酸化物 (rGO) トランスデューサーに表示するエンジニアリングされたM13バクテリオファージの不動化.
• 電気読み取りの低電圧バイアスを固定した化学抵抗検出メカニズムを使用しています.
• バイオセンサの検出能力をバッファーおよびスパイクされた複合マトリックス (胎児の牛乳血清,牛乳,排水) でテストする.

主要な成果:

• ファグベースのバイオセンサは,バッファおよび複合マトリックスにおけるS1タンパク質を検出し,マトリックス耐性を実証しました.
• 10−4 pg/mLの検出の運用限界は,統計的に定義されたバイナリ検出基準を使用してバッファで達成されました.
• ファグベースのセンサは,抗体機能化されたセンサと比べて,比較可能な感度を示し,遺伝的調整性とスケーラビリティを向上させた.

結論:

• rGOに固定されたエンジニアリングされたM13細菌ファージは,電気化学的タンパク質センシングのための有効な抗体フリープラットフォームを形成します.
• 開発されたバイオセンサは,迅速な検出,マトリックス耐性,および複雑なサンプル分析のためのスケーラビリティを提供します.
• ファージ・グラフェン・インターフェースは,将来のバイオセンシング・アプリケーションの大きな可能性を秘めた,適応可能な生物認識要素を表しています.