一个自我增强的电化学发光阵列芯片用于便携式无标签检测SARS-CoV-2核体蛋白与智能手机
Wei Nie1, Ruoxian Zhang1, Chao Hu1
1Key Laboratory of Precision and Intelligent Chemistry, iChEM (Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials), Department of Chemistry, University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui, 230026, PR China.
Biosensors & bioelectronics
|September 5, 2023
概括
这项研究引入了一种新的自我增强的电化学发光 (ECL) 阵列芯片,用于快速,无标签地检测SARS-CoV-2核体蛋白 (N蛋白). 这种便携式设备为COVID-19诊断提供了高灵敏度.
科学领域:
- 生物传感器和诊断系统
- 用于医疗应用的纳米材料
- 电化学和分析化学的研究.
背景情况:
- 目前的SARS-CoV-2抗原检测方法在吞吐量,灵敏度,准确性和现场可用性方面存在局限性.
- 需要先进的诊断工具,这些工具对于检测COVID-19具有敏感性,快速性,便携性和成本效益.
- 核囊蛋白 (N蛋白) 是用于检测SARS-CoV-2的关键抗原.
研究的目的:
- 开发一种高度敏感且无标签的电化学发光 (ECL) 阵列芯片,用于检测SARS-CoV-2核体蛋白 (N蛋白).
- 为快速COVID-19诊断创建一个方便且便携的测试设置.
- 为了克服SARS-CoV-2抗原检测现有免疫测试的局限性.
主要方法:
- 自强化ECL纳米材料 (Ru/PEI@SiO2) 的合成,具有薄膜形成特性.
- 适应单个电极电化学系统 (SEES) 用于单步芯片组装.
- 芯片的功能与ECL发射器和抗体,集成到一个带有智能手机成像的3D打印便携式检测盒.
- 使用自我增强的ECL阵列芯片 (SE2AC) 检测SARS-CoV-2 N蛋白的无标签检测.
主要成果:
- 在SE2AC中,N蛋白的检测极限 (LOD) 为0.47 pg/mL,在1-10,000 pg/mL范围内.
- 在稀释的患者血清样本中成功检测到低至1.92 pg/mL的病毒抗原残留物.
- 证明了高灵敏度,便携性和易于测试的测试设置.
结论:
- 开发的SE2AC提供了一种新的,简单的方法,用于高度敏感的,无标签的SARS-CoV-2 N蛋白质的检测.
- 这项技术为快速COVID-19诊断提供了有希望的方法,具有高吞吐量和可移植性.
- 这项研究代表了首份关于自强化ECL免疫传感器用于无标签检测SARS-CoV-2 N蛋白质的报告.
