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利用SERS快速、靈敏地檢測流感病毒

發(fā)布時間:2021-09-28 15:22:35 瀏覽量:4922 作者:Leaf

摘要

快速準(zhǔn)確地識別流感病毒對于預(yù)防未來大流形病爆發(fā)非常重要趁耗。韓國Taejoon Kang教授使用表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)抗體探針開發(fā)

了一種簡便靈敏的流感病毒檢測方法屁置。SERS抗體探針可以通過混合Au納米顆粒、金結(jié)合肽-蛋白G和抗體簡易制備朗若,無需復(fù)雜的化學(xué)或

生物反應(yīng)恼五。它們還保留了抗體與流感A/CA/07/2009 (pH1N1)相互作用的最佳構(gòu)象,使我們能夠靈敏地哭懈、有選擇性地檢測pH1N1.這個

方法提供的檢測限為4.1 ×103TCID/ml,對pH1N1具有高度選擇性灾馒。

正文


金屬膠體納米顆粒由于穩(wěn)定性高、大小可調(diào)遣总、光學(xué)性能獨(dú)特和生物相容性被廣泛用于超靈敏檢測探針睬罗,尤其在SERS中,分子的拉曼

號增加108旭斥∪荽铮基于SERS的實(shí)驗(yàn)有單分子水平靈敏度、分子特異性和減少光漂白的優(yōu)勢垂券。許多基于納米顆粒的金屬探針被用來檢

DNA,RNA花盐,蛋白質(zhì),病原體菇爪,癌細(xì)胞和化學(xué)物質(zhì)算芯,然而很少有報道使用SERS探針直接檢測病毒。


本文報道了通過SERS抗體探針簡便靈敏地檢測流感病毒凳宙。通過免疫反應(yīng)將流感A/CA/07/2009 (pH1N1)捕獲到基底上熙揍,然后應(yīng)用SERS

抗體探針。在探針Ag增強(qiáng)下近速,通過SERS檢測到了低濃度的pH1N1,并且將pH1N1和其他類型流感病毒區(qū)分開來诈嘿。這個方法有明顯的優(yōu)

勢堪旧。首先,SERS抗體探針可以通過混合Au納米顆粒奖亚、金結(jié)合肽-蛋白G和抗體制備淳梦,不需要復(fù)雜的化學(xué)或生物反應(yīng)。第二昔字,蛋白質(zhì)-G抗

體保留了與流感A/CA/07/2009 (pH1N1)相互作用的最優(yōu)構(gòu)象爆袍,因此和隨意標(biāo)記的抗體相比可以有效檢測。第三作郭,通過Ag增強(qiáng)和SERS

測試可以靈敏和定量檢測pH1N1陨囊。

圖1  SERS抗體探針檢測流感病毒示意圖


使用 SERS 抗體探針的流感病毒檢測方法如圖 1 所示。捕獲底物是通過將蛋白 G 和羧化玻璃底物通過酰胺鍵偶聯(lián)夹攒,然后用抗 pH1N1 

的多克隆抗體處理來制備的蜘醋。 BSA 用于防止非特異性結(jié)合。 為了檢測 pH1N1咏尝,將含有 pH1N1 的溶液滴在捕獲基底上压语,并應(yīng)用 

SERS 抗體探針,然后使用Ag增強(qiáng)劑溶液增強(qiáng)探針编检。只有在 pH1N1 存在的情況下胎食,SERS 抗體探針才能被下拉到基板上,并且在 Ag 

增強(qiáng)后獲得強(qiáng)烈的 SERS 信號允懂。


圖2(A) 使用 SERS 抗體探針的在不同濃度(空白厕怜、103、104蕾总、105粥航、106 和 107 TCID/mL)下的流感病毒檢測結(jié)果 (B) 1643 cm -1 的 SERS 強(qiáng)度與流感病毒濃度的關(guān)系圖。 藍(lán)線顯示線性擬合線生百。 數(shù)據(jù)代表十次測量的平均值加標(biāo)準(zhǔn)偏差躁锡。


本文研究了來自捕獲基底上的探針的 pH1N1 濃度依賴性 SERS 信號。 pH1N1溶液按1/10系列稀釋制備置侍,制備空白溶液作為對照。

 如圖 2A 所示拦焚,SERS 信號隨著 pH1N1 濃度的增加而增強(qiáng)蜡坊。通過繪制 1643 cm- 1 帶的強(qiáng)度作為 pH1N1 濃度的函數(shù)來進(jìn)一步分析該

結(jié)果(圖 2B)。 SERS 信號強(qiáng)度在 103 至 107 TCID/mL 的濃度范圍內(nèi)線性增加赎败,從而實(shí)現(xiàn) pH1N1 的定量檢測秕衙。估計該方法的檢測

限為4.1 ×103 TCID/mL (65 ng mL- 1)〗┕危基于 PCR 的檢測顯示檢測限為102 TCID/mL 水平据忘, 與之前報道的免疫測定法相比鹦牛,本方法

具有更低的檢測限和更寬的動態(tài)范圍。


圖3 (A) 分別在 pH1N1勇吊、H3N2曼追、H5N2 和 IBV 存在下 RBITC 的 SERS 光譜。 

(B) 1643 cm -1 處的 SERS 強(qiáng)度與流感病毒的類型汉规。 

(C) 在 (A) 中獲得 SERS 光譜基底的 SEM 圖像


為了驗(yàn)證該方法的選擇性礼殊,測試了四種不同類型的流感病毒(pH1N1、H3N2针史、H5N2 和 IBV)晶伦。每種病毒的濃度為 107 TCID/mL。

圖3A顯示了在四種流感病毒存在下探針的SERS光譜啄枕。 僅在存在 pH1N1 時觀察到強(qiáng)信號婚陪,而在存在 H3N2、H5N2 和 IBV 時觀察到

弱信號频祝。 1643 cm-1 條帶強(qiáng)度圖更清楚地證實(shí)了該方法對 pH1N1 的特異性(圖 3B)泌参。 圖 3C 中的 SEM 圖像還表明,許多放大的探

針僅在 pH1N1 存在時才存在智润。 由于 SERS 抗體探針可以簡單地用各種流感病毒特異性抗體進(jìn)行修改及舍,預(yù)計本方法將有助于識別流感

病毒類型。

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