Een efficiëntere manier om het SARS-CoV-2-virus te testen is onlangs ontwikkeld door een onderzoeksteam onder leiding van professor Wang Junfeng van Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), Chinese Academy of Science (CAS). De nieuwe nano-immuun magnetische kraal (Mal-IMB) die ze in dit onderzoek hebben ontwikkeld, kan efficiënt worden gebonden aan het SARS-CoV-2 pseudovirus in de studie van biomimetische eiwitmineralisatie en worden gesynthetiseerd tot magnetische nanodeeltjes.

De relevante bevindingen zijn gepubliceerd in Analytical Chemistry .

De nieuwe coronaviruslongontsteking, veroorzaakt door het zeer besmettelijke SARS-CoV-2-virus, heeft een aanzienlijke impact gehad op de volksgezondheid. Er is behoefte aan een gemakkelijke en snelle virusscheidingsmethode. Immuunmagnetische kralen (IMB's), die magnetische microsferen met specifieke sondes gebruiken om zich aan doelstoffen te binden, hebben aanzienlijke voordelen laten zien.

Het toepassen van IMB's bij biologische scheidingen brengt echter uitdagingen met zich mee die moeten worden aangepakt, zoals een lage concentratie doelstoffen en complexe biologische omgevingen. Er zijn kleine magnetische korrels voorgesteld, die onzuiverheden kunnen binnendringen en niet-specifieke binding kunnen verminderen.

In dit onderzoek, gebaseerd op eerder werk op het gebied van biomimetische mineralisatiesynthese, heeft het onderzoeksteam het oppervlak van ultrakleine clustermagnetische nanokralen aangepast en gecombineerd met ultrakleine antilichaamfragmenten met enkele keten (RBD-scFv) gericht op het RBD-gebied van de S eiwit. Op deze manier hebben ze met succes zeer efficiënte ultrakleine magnetische immuunkorrels verkregen voor het identificeren van RBD-antigenen en deze aan het SARS-CoV-2-pseudovirus gehecht.

"Deze innovatieve kraal is ontworpen om de uitdagingen van de verrijking en detectie van het nieuwe coronavirus in complexe biologische omgevingen aan te pakken", zegt Ma Kun, lid van het team.

Magnetische clusterkralen vertoonden uitstekende magnetische eigenschappen, hoge homogeniteit en chemische stabiliteit. Bovendien vertoonden ze vanwege hun kleine formaat een stabiele opvangcapaciteit en superieure bindingsefficiëntie, waardoor ze een potentiële oplossing zijn voor de snelle en effectieve verrijking en scheiding van COVID-19.

Vergeleken met commerciële korrels vertoonde Mal-IMB een maximale viruslaadcapaciteit van 83 μg/mg in complexe biologische omgevingen en kon het pseudovirussen effectief verrijken tot slechts 70 kopieën/ml.

Bovendien werd door middel van immunofluorescentie- en transmissie-elektronenmicroscopie-experimenten het mechanisme van de verrijking van ultrakleine magnetische kralen in complexe biologische omgevingen verder opgehelderd, wat niet alleen de effectiviteit van de nieuwe immuun-magnetische kralen aantoonde, maar ook waardevolle inzichten opleverde voor hun prestatieverbetering in complexe biologische omgevingen. omgevingen.

Meer informatie: Tongxiang Tao et al., Versterking van SARS-CoV-2-verrijking met ultrakleine immunomagnetische korrels met superieur magnetisch moment, Analytische chemie (2023). DOI:10.1021/acs.analchem.3c02257

Journaalinformatie: Analytische chemie

Aangeboden door Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academie van Wetenschappen