微流体丰富完整的SARS-CoV-2病毒颗粒通过静态度平衡DNA计算
Yihao Huang1, Qiuyue Wu1, Jialu Zhang1
1The MOE Key Laboratory of Spectrochemical Analysis and Instrumentation, the Key Laboratory of Chemical Biology of Fujian Province, State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces, Department of Chemical Biology, College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University, Xiamen, Fujian 361005, China.
ACS nano
|October 30, 2023
概括
这项研究引入了一种微流体工具,通过准其外和尖端蛋白来检测活跃的SARS-CoV-2 (严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2). 该方法在社区安全和环境监测中实现了对病毒载荷评估的高灵敏度和准确性.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 纳米技术 纳米技术
- 分子诊断学 分子诊断
背景情况:
- 准确检测活跃的SARS-CoV-2对于公共卫生监测和环境监测至关重要.
- 现有的诊断工具经常在完整的病毒颗粒的选择性和定量准确性方面扎.
- 需要先进的方法来区分传染性和非传染性病毒颗粒.
研究的目的:
- 开发一种微流体丰富策略,用于选择性和定量检测完整的SARS-CoV-2粒子.
- 用DNA计算和基于aptamer的向来提高病毒载量评估的灵敏度和特异性.
- 为了使捕获的病毒颗粒能够释放,用于下游应用,如测序和培养.
主要方法:
- 设计了一种采用AND逻辑门策略的微流体芯片,利用胆固醇寡核酸用于病毒包裹和双域亚胺用于尖端蛋白.
- 实施了一种双域结合方法,以平衡尖端蛋白和病毒包裹之间的静态度比.
- 整合了DNA计算和微量质量转移改进,以优化粒子捕获和检测.
主要成果:
- 开发的策略显示了检测伪型SARS-CoV-2的高灵敏度,检测极限低至37个活跃病毒/μL.
- 该方法成功地将活跃的SARS-CoV-2与不活跃的粒子,其他病毒和自由尖端蛋白区分开来.
- 捕获的病毒颗粒被释放高达90%的效率使用DNase I治疗,兼容培养和测序.
- 对于感染SARS-CoV-2的患者 (n=14) 与健康的捐赠者 (n=8) 相比,实现了100%的识别准确性.
结论:
- 微流体丰富策略为积极的SARS-CoV-2检测提供了一种敏感,选择性和定量方法.
- 通过DNA计算来平衡静态度比是增强生物相关测试的可行方法.
- 这项技术有望改善社区安全,环境监测和临床诊断.
