Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phép thử dòng chảy bên hông dựa trên hạt nano vàng sử dụng protein tái tổ hợp nucleocapsid và miền liên kết thụ thể được biểu hiện bởi baculovirus để phát hiện định tính IgG và IgM chống lại SARS-CoV-2
Tóm tắt
Các xét nghiệm huyết thanh học cho SARS-CoV-2 đang được sử dụng với tốc độ bùng nổ cho các chương trình giám sát. Doanh nghiệp này được thiết kế để phát triển và xác thực một xét nghiệm định tính miễn dịch bằng phương pháp dòng chảy bên (LFA), nhằm phát hiện các miễn dịch globulin M và G (IgM và IgG) chống lại cả nucleocapsid (N) và miền liên kết thụ thể (RBD) của protein gai SARS-CoV-2. Cả hai protein mục tiêu đã được sao chép và biểu hiện trong hệ thống biểu hiện baculovirus sử dụng tế bào côn trùng Sf9. Các protein tái tổ hợp RBD và N đã được tinh chế và liên hợp với các hạt nano vàng (AuNPs) để tạo ra miếng phủ kháng nguyên. Cả kháng thể IgG và IgM của người đều đã được phân phối trên màng nitrocellulose để bắt giữ các kháng thể của con người trong các mẫu huyết thanh. Một hệ thống phân phối tự chế đã được phát triển để tạo ra các vạch thử nghiệm và đối chứng giống hệt nhau. Tính hợp lệ của LFA đã được phát triển đã được xác minh bằng cách thử nghiệm các mẫu huyết thanh từ 103 bệnh nhân COVID-19 hồi phục có kết quả PCR dương tính với SARS-CoV-2 cùng với 28 mẫu huyết thanh đối chứng. Các dải đã phát triển cho thấy các vạch đặc trưng cho IgM và IgG của cả hai protein (RBD và N) trong các mẫu dương tính. Độ nhạy của LFA dựa trên RBD là 70,9% và 39,8% cho IgG và IgM tương ứng, với độ đặc hiệu là 100% cho cả hai. LFA dựa trên N cho thấy độ nhạy là 73,8% và 35,9% cho IgG và IgM tương ứng, trong khi độ đặc hiệu của nó là 75% và 100% cho IgG và IgM, tương ứng. LFA mà chúng tôi phát triển có thể là một công cụ cho các chương trình giám sát ở các quốc gia có nguồn lực thấp. Hơn nữa, nó có thể hữu ích cho việc theo dõi nhanh chóng và chi phí thấp các kháng thể chống SARS-CoV-2 trong huyết thanh của những người đã tiêm chủng.
Từ khóa
#SARS-CoV-2 #xét nghiệm huyết thanh học #Lateral Flow Assay #IgG #IgM #hạt nano vàng #protein tái tổ hợpTài liệu tham khảo
Ahmed SF, Quadeer AA, McKay MR (2020) Preliminary identification of potential vaccine targets for the COVID-19 coronavirus (SARS-CoV-2) based on SARS-CoV immunological studies. Viruses 12:254. https://doi.org/10.3390/v12030254
Busch RT, Karim F, Weis J, Sun Y, Zhao C, Vasquez ES (2019) Optimization and structural stability of gold nanoparticle-antibody bioconjugates. ACS Omega 4(12):15269–15279. https://doi.org/10.1021/acsomega.9b02276
Crozier A, Rajan S, Buchan I, McKee M (2021) Put to the test: use of rapid testing technologies for covid-19. BMJ 372:n208. https://doi.org/10.1136/bmj.n208
Dong J, Carpinone PL, Pyrgiotakis G, Demokritou P, Moudgil BM (2020) Synthesis of precision gold nanoparticles using Turkevich method. Kona 37:224–232
El-Gaied L, Salem R, Elmenofy W (2017) Expression of tomato yellow leaf curl virus coat protein using baculovirus expression system and evaluation of its utility as a viral antigen. 3 Biotech 7:269. https://doi.org/10.1007/s13205-017-0893-4
Elmenofy W, Mohamed I, El-Gaied L, Salem R, Osman G, Ibrahim M (2020) Expression of 1B capsid protein of Foot-and-mouth disease virus (FMDV) using baculovirus expression system and its validation in detecting SAT 2- specific antisera. PeerJ 8:e8946. https://doi.org/10.7717/peerj.8946
Fehr AR, Perlman S (2015) Coronaviruses: an overview of their replication and pathogenesis. Methods Mol Biol 1282:1–23. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-2438-7_1
Guo L, Ren L, Yang S et al (2020) Profiling early humoral response to diagnose novel coronavirus disease (COVID-19). Clin Infect Dis 71:778–785. https://doi.org/10.1093/cid/ciaa310
Hou H, Wang T, Zhang B et al (2020) Detection of IgM and IgG antibodies in patients with coronavirus disease 2019. Clin Transl Immunology 9:e01136. https://doi.org/10.1002/cti2.1136
Huang C, Wen T, Shi FJ, Zeng XY, Jiao YJ (2020) Rapid detection of IgM antibodies against the SARS-CoV-2 virus via colloidal gold nanoparticle-based lateral-flow assay. ACS Omega 5(21):12550–12556. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c01554
Kielkopf CL, Bauer W, Urbatsch IL (2020) Bradford assay for determining protein concentration. Cold Spring HarbProtoc 4:102269. https://doi.org/10.1101/pdb.prot102269
La Marca A, Capuzzo M, Paglia T et al (2020) Testing for SARS-CoV-2 (COVID-19): a systematic review and clinical guide to molecular and serological in-vitro diagnostic assays. Reprod Biomed Online 41:483–499. https://doi.org/10.1016/j.rbmo.2020.06.001
Landis JR, Koch GG (1977) The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics 33:159–174. https://doi.org/10.2307/2529310
Li Y, He Q, Yu R et al (2021) Highlighted prospects of an IgM/IgG antibodies test in identifying individuals with asymptomatic severe acute respiratory syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection. Arch Pathol Lab Med 145:39–45. https://doi.org/10.5858/arpa.2020-0310-SA
Li Z, Yi Y, Luo X et al (2020) Development and clinical application of a rapid IgM-IgG combined antibody test for SARS-CoV-2 infection diagnosis. J Med Virol 92:1518–1524. https://doi.org/10.1002/jmv.25727
Long QX, Liu BZ, Deng HJ et al (2020) Antibody responses to SARS-CoV-2 in patients with COVID-19. Nat Med 26:845–848. https://doi.org/10.1038/s41591-020-0897-1
Salem R, El-Kholy AA, Ibrahim M (2019a) Eight novel single chain antibody fragments recognising VP2 of foot-and-mouth disease virus serotypes A, O, and SAT 2. Virology 533:145–154. https://doi.org/10.1016/j.virol.2019.05.012
Salem R, El-Kholy AA, Omar OA et al (2019b) Construction, expression and evaluation of recombinant VP2 protein for serotype independent detection of FMDV seropositive animals in Egypt. Sci Rep 9:10135. https://doi.org/10.1038/s41598-019-46596-9
Salem R, Assem KS, Omar AO et al (2020) Expressing the immunodominant projection domain of infectious bursal disease virus fused to the fragment crystallizable of chicken IgY in yellow maize for a prospective edible vaccine. Mol Immunol 118:132–141. https://doi.org/10.1016/j.molimm.2019.12.015
Salem R, El-Kholy AA, Waly FR, Khaled R, Elmenofy W (2021) Removal of 3C protease from the 3ABC improves expression, solubility, and purification of the recombinant 3AB of foot-and-mouth disease virus. Virus Genes 57:72–82. https://doi.org/10.1007/s11262-020-01815-8
Salem R, El-Kholy AA, Waly FR, Ayman D, Sakr A, Hussein M (2022) Generation and utility of a single-chain fragment variable monoclonal antibody platform against a baculovirus expressed recombinant receptor binding domain of SARS-CoV-2 spike protein. Mol Immunol 141:287–296. https://doi.org/10.1016/j.molimm.2021.12.006
Scholz J, Suppmann S (2017) A new single-step protocol for rapid baculovirus-driven protein production in insect cells. BMC Biotechnol 17:83. https://doi.org/10.1186/s12896-017-0400-3
Sheikhzadeh E, Eissa S, Ismail A, Zourob M (2020) Diagnostic techniques for COVID-19 and new developments. Talanta 220:121392. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.121392
Sick PG. (2020) Interim laboratory biosafety guidelines for handling and processing specimens associated with coronavirus disease 2019 (COVID-19). Atlanta, GA: Centers for Disease Control and Prevention. https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-nCoV/lab/lab-biosafety-guidelines.html
Wang W, Xu Y, Gao R et al (2020) Detection of SARS-CoV-2 in different types of clinical specimens. JAMA 323:1843–1844. https://doi.org/10.1001/jama.2020.3786
Wen T, Huang C, Shi FJ et al (2020) Development of a lateral flow immunoassay strip for rapid detection of IgG antibody against SARS-CoV-2 virus. Analyst 145:5345–5352. https://doi.org/10.1039/d0an00629g
World Health Organization (2020) Antigen-detection in the diagnosis of SARS-CoV-2 infection using rapid immunoassays: interim guidance, 11 September 2020. World Health Organization https://apps.who.int/iris/handle/10665/334253. License: CC BY-NC-SA 3.0 IGO
Ying LI, Xu SH, Yang RF et al (2003) Identification of an epitope of SARS-coronavirus nucleocapsid protein. Cell Res 13:141–145. https://doi.org/10.1038/sj.cr.7290158
Zeng L, Li Y, Liu J et al (2020) Rapid, ultrasensitive and highly specific biosensor for the diagnosis of SARS-CoV-2 in clinical blood samples. Mater Chem Front 4:2000–2005. https://doi.org/10.1039/D0QM00294A
Zhang GP, Wang XN, Yang JF et al (2006) Development of an immunochromatographic lateral flow test strip for detection of β-adrenergic agonist Clenbuterol residues. J Immunol Methods 312:27–33. https://doi.org/10.1016/j.jim.2006.02.017
Zhang G, Guo J, Wang X (2009) Immunochromatographic lateral flow strip tests. In: Biosensors and biodetection. Humana Press, Totowa, pp 169–183
Ziegler K, Steininger P, Ziegler R, Steinmann J, Korn K, Ensser A (2020) SARS-CoV-2 samples may escape detection because of a single point mutation in the N gene. Euro Surveill 25:2001650. https://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2020.25.39.2001650