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基于纳米材料的双抗体夹心ELISA检测SFTSV的核蛋白

摘要发热伴血小板减少综合征(severe fever with thrombocytopenia syndromes, SFTS)是由新型布尼亚病毒(severe fever wilh thrombocytopenia svndrome buyavirus, SFTSV)引起的蜱传播的新发传染病。核衣壳蛋白(nucleocapsid protein, NP)是SFTSV最丰富的病毒蛋白,具有高度保守的氨基酸序列,能够作为病毒检测的分子标志。目前尚无有效疫苗或药物对其进行预防和治疗,因此早期诊断SFTS是预防和控制SFTSV感染的关键。许多传统、常规的检测技术已不能满足临床需要,因此迫切需要开发针对病毒抗原的超灵敏检测方法。纳米材料以其良好的生物相容性、较大的比表面积,在体外诊断分析领域方面的应用很广。本课题尝试了多种纳米材料,例如金纳米颗粒(Au nanoparticles, AuNPs),磁珠(Magnetic beads, MBs),铕螯合物聚苯乙烯荧光微球(Europium chelate polystyrene fluorescent nanoparticles, Eu NPs)等用作抗体和辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase, HRP)的载体,与酶联免疫吸附实验(Enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)相结合,从而可以对信号进行放大,而显著提升检测体系的灵敏度。<br>  本文首先建立了以小鼠IgG为模式抗原的双抗体夹心ELISA,来比较以AuNPs、MBs,EuNPs为载体的ELISA体系。通过柠檬酸钠还原法合成并表征了粒径约为20nm的AuNPs,其具有在520nm处的特征吸收峰和窄的尺寸分布。我们制备了多种AuNPs探针使小鼠IgG的检测下限为250pg/mL。运用MBs和EuNPs,小鼠IgG的检测下限可以达到3.9ng/mL,基于这三种纳米材料所建立的ELISA的灵敏度都高于市面上的传统ELISA试剂盒。<br>  通过比较,我们选择灵敏度高,操作过程简便的AuNPs-ELISA来检测SFTSV-NP。建立了一种基于HRP标记的抗NP的单克隆抗体(Monoclonal antibody, McAb)修饰的AuNPs探针的高灵敏度检测方法。我们用过碘酸钠氧化法对McAb进行了HRP标记,结果表明酶标单抗(McAb-HRP)具有良好的酶活性和抗体活性。然后我们确定了McAb-HRP结合AuNPs的最适浓度为12μg/mL,并制备了McAb-HRP标记的AuNPs探针用于检测NP。由于AuNPs对McAb-HRP负载效率高,极大提高了每个免疫夹心结构上酶的局部浓度,在优化条件下,该方法对SFTSV-NP的检测限为0.9pg/mL,比传统方法(100pg/mL)的检出限低100倍,且变异系数(CV%)值小于10%。这些结果表明这种方法具有更高的灵敏度和可靠的重现性。此外,AuNPs-ELISA对于SFTSV-NP的检测有高度的特异性(检测无关蛋白的实验组所对应的OD值可以控制在0.1以下),并且可以用来检测真实病毒。探针在4℃下可以稳定储存4个月,在37℃下可以稳定储存7天。所开发的用于SFTSV-NP的AuNPs-ELISA,有望可以应用在临床诊断中。

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