设计用于快速/敏感检测和潜在抑制SARS-CoV-2病毒的网状DNA纳米结构
Neha Chauhan1,2,3, Yanyu Xiong3,4, Shaokang Ren2
1Department of Chemistry, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, Illinois 61801, United States.
Journal of the American Chemical Society
|July 26, 2022
概括
我们开发了一种用于快速,灵敏检测SARS-CoV-2的DNA网测试. 这种廉价的COVID-19测试可以捕获完整的病毒,并显示出检测流感和艾滋病毒等其他病毒的潜力.
科学领域:
- 生物技术
- 纳米技术
- 病毒学
背景情况:
- 准确和快速检测SARS-CoV-2对于控制流行病至关重要.
- 现有的诊断方法可能在速度,成本或灵敏度方面存在局限性.
- 针对病毒表面糖蛋白提供了诊断发展的潜在途径.
研究的目的:
- 设计和验证一种用于选择性捕获和检测SARS-CoV-2病毒的新型DNA纳米结构.
- 开发一种快速,灵敏和低成本的COVID-19诊断试验.
- 探索这个纳米结构平台检测其他病毒病原体的潜力.
主要方法:
- 使用针对SARS-CoV-2尖端蛋白受体结合域 (RBD) 的aptamer功能化的网状DNA纳米结构 (DNA Net) 的设计.
- 在病毒结合时生成光信号的纳米开关的集成.
- 使用手持式度仪评估测试的性能,以快速检测.
- 在细胞培养中评估DNANet-aptamers的抗病毒活性.
主要成果:
- DNA Net 通过空间模式匹配和多价值体相互作用展示了完整的 SARS-CoV-2 病毒的选择性识别和高亲和度捕获.
- 开发的测试提供了快速 (10分钟),简单 (混合和读取),灵敏 (PCR等效),与室温相容,且价格低廉 (约1万美元). 1,26美元/测试) 检测到SARS-CoV-2.
- 在细胞培养中,DNA Net-aptamers显著阻碍了SARS-CoV-2感染,比单体aptamers增强了约1000倍.
- DNA Net 设计原理可用于检测具有三元包膜糖蛋白的其他病毒,例如流感和艾滋病毒.
结论:
- DNA Net aptamer 策略为开发针对 SARS-CoV-2 的先进诊断和治疗提供了一个有前途的平台.
- 这种多功能纳米结构设计可以扩展到其他重大病毒威胁,提高全球公共卫生准备.
- 这项研究强调了DNA纳米技术在创建传染病检测和控制的创新解决方案方面的潜力.
