通过金纳米粒子传感器和暗场差异动态显微镜快速量化病毒样粒子

科学领域:

• 纳米技术纳米技术
• 生物物理学的生物物理.
• 显微镜的使用方法

背景情况:

• 准确的病毒载量量化对于传染病管理至关重要.
• 当前的诊断方法可能耗时或需要复杂的实验室基础设施.
• 开发快速,灵敏和可访问的诊断工具仍然是优先事项.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的诊断平台,用于量化唾液样本中的病毒载量.
• 为了利用微分动态显微镜 (DDM) 和基于金纳米粒子的传感器来检测病毒.
• 为了实现高灵敏度和快速的结果,潜在的点的护理应用.

主要方法:

• 采用了使用生物素,链条维丁和血管酶转化酶功能化的金纳米粒子传感器 2.
• 采用模仿SARS-CoV-2的病毒样颗粒 (VLPs),与链状维丁和S1受体结合域功能化.
• 通过跟踪传感器纳米粒子动态和使用暗场DDM的异质聚合物形成来量化病毒载荷.
• 优化了缓冲剂的测定,并将其适应唾液样本,达到9 × 103VLPs/mL的检测极限.

主要成果:

• 在功能化传感器和VLP之间证明成功形成异质聚合物.
• 在唾液样本中达到9 × 103 VLPs/mL (20 pg/mL) 的敏感检测极限.
• 测试需要最小的样品准备,短的化时间 (5分钟),没有复杂的标签或洗步骤.
• 使用常规显微镜和相机,在10-15分钟内提供了定量结果.

结论:

• 开发的平台提供了一种快速,灵敏和易于使用的方法来定量唾液中的病毒载量.
• 使用纳米颗粒传感器的暗场DDM有效量化其他无法检测到的VLP.
• 这种概念验证证明了实验室诊断的潜力,以及传染病检测的未来护理点应用.