Ny teknologi kan opdage antivirus-antistof på 20 minutter

Det er lykkedes for forskere at påvise anti-aviær influenzavirus antistof i blodserum inden for 20 minutter, ved hjælp af en bærbar analysator, de har udviklet til at udføre hurtige biotests på stedet. Hvis der udvikles et passende reagens, denne teknologi kan bruges til at påvise antistoffer mod SARS-CoV-2, den forårsagende virus af COVID-19.

Fugleinfluenza er en fjerkræsygdom forårsaget af influenza A-virusinfektion. Hurtig første reaktion på en formodet infektion og kontinuerlig overvågning er afgørende for at afbøde skaden fra højpatogen, overførbare patogener såsom fugleinfluenzavirus.

Generelt, polymerasekædereaktionsmetoden (PCR) bruges til at påvise det virale genom, men dens komplicerede procedure kræver en betydelig mængde tid. En anden metode involverer påvisning af antistoffer produceret i kroppen som reaktion på virusinfektion. Imidlertid, meget anvendte antistofdetektionsmetoder kan være unøjagtige, fordi antistoffernes eksistens generelt bestemmes af synet.

Gruppen, inklusive Keine Nishiyama, en ph.d.-studerende ved Hokkaido University's Graduate School of Chemical Science and Engineering, og professor Manabu Tokeshi fra universitetets Tekniske Fakultet, udførte denne undersøgelse for at udvikle en ny metode og analysator, der er i stand til hurtig, let og selektiv påvisning af antistoffer. Metoden er baseret på konventionel fluorescenspolarisationsimmunoassay (FPIA), men anvender en anden målemekanisme for at gøre analysatoren meget mindre og bærbar. Analysatoren vejer kun 5,5 kg.

Den kombinerede brug af flydende krystalmolekyler, en billedsensor og den mikrofluidiske enhed gør det muligt at undersøge flere prøver samtidigt og reducerer mængden af ​​hver prøve, der kræves. Flydende krystalmolekyler er i stand til at kontrollere polarisationsretningen af ​​fluorescerende lys, mens den mikrofluidiske enhed har en række mikrokanaler som målebeholder.

Gruppen udviklede også et reagens til at påvise anti-H5 aviær influenzavirus antistof, et fluorescein-mærket protein, der kun binder til antistoffet. Reagenset blev fremstillet ved at reproducere hæmagglutinin (HA) proteinfragmenter, som udtrykkes på overfladen af ​​H5 aviær influenzavirus, gennem genrekombination og ved at mærke fluorescerende molekyler til fragmenterne.

For at foretage målingen, serum opsamlet fra fugle blev blandet med reagenset og efterladt i 15 minutter. Blandingen blev injiceret i mikrofluidanordningen og målt med den bærbare fluorescenspolarisationsanalysator. Molekylære bevægelser af reagenset bundet med antistoffet vil være mindre i væsken, producerer en anden grad af polarisering fra reagenset, der ikke er bundet til antistoffet. Systemet kan detektere anti-H5 aviær influenzavirus-antistof med kun 2 mikroliter serumprøve og inden for 20 minutter.

"Vores analysator kan bruges til at udføre andre biotests, hvis der udvikles passende reagenser, " siger Tokeshi. Gruppen har allerede med succes opdaget mykotoksin og lægemiddelbestanddele. "Ved at reproducere fragmenter af spidsproteiner udtrykt i den nye coronavirus, og bruge dem som reagens, analysatoren skal være i stand til at detektere anti-coronavirus antistoffer."