基于Fucoidan的无抗体磁纳米粒子用于现场检测水传播的SARS-CoV-2

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 生物技术是生物技术.
• 病毒学 病毒学

背景情况:

• 照顾点测试 (POCT) 对于检测SARS-CoV-2至关重要,但由于复杂的破坏因素,环境水样带来了挑战.
• 现有的方法在现实世界水矩阵中难以检测微量病原体,因此需要改进样本预处理策略.

研究的目的:

• 开发和验证一种基于磁珠的新型捕获载体 (Fuc-PDA-MBs) 来有效地从环境水中丰富SARS-CoV-2.
• 将这种捕获方法与无核酸提取的循环介导同热放大 (LAMP) 试验相结合,以快速检测POCT.

主要方法:

• 用富可伊丹和聚多巴胺 (Fuc-PDA-MBs) 涂覆的磁珠被合成用于捕获SARS-CoV-2尖端 (S1) 蛋白质受体结合域 (S1 RBD).
• Fuc-PDA-MBs方法使用环境水中添加SARS-CoV-2尖端伪病毒进行了测试,并与原始污染的城市废水进行了验证.
• 开发了一种集成的Fuc-PDA-MBs-LAMP测定方法,绕过核酸提取以进行简化和快速检测.

主要成果:

• Fuc-PDA-MBs在度范围为10^7.62到10^4.34基因拷贝/L.L.之间显示了SARS-CoV-2尖峰伪病毒的平均76%捕获效率.
• 与电子阴性过 (ENF) 相比,Fuc-PDA-MBs方法显示出更高的病毒吸附效率,并实现了废水中SARS-CoV-2变种的高恢复率.
• 在Fuc-PDA-MBs-LAMP试验中,获得了10^5.49基因拷贝/L的量化极限 (LOQ),整个过程在90分钟内完成.

结论:

• Fuc-PDA-MBs-LAMP试验提供了一种广泛,经济和快速的POCT解决方案,用于检测复杂的环境样本中的SARS-CoV-2突变体.
• 这种综合系统可适应高通量测试,并有可能在现场对SARS-CoV-2疫情进行早期预警,特别是在发展中国家.
• 作为抗体替代品的fucoidan的使用为病毒丰富提供了一个强大的和具有成本效益的方法.