Ny nano-immun magnetisk perle kan give en hurtigere måde at fange SARS-CoV-2

En mere effektiv måde at teste SARS-CoV-2-virus på blev udviklet for nylig af et forskerhold ledet af professor Wang Junfeng fra Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), Chinese Academy of Science (CAS). Den nye nano-immune magnetiske perle (Mal-IMB), de udviklede i denne forskning, kan effektivt bindes til SARS-CoV-2 pseudovirus i studiet af proteinbiomimetisk mineralisering og syntetiseres til magnetiske nanopartikler.

De relevante resultater blev offentliggjort i Analytical Chemistry .

Den nye coronavirus-lungebetændelse forårsaget af den meget smitsomme SARS-CoV-2-virus har haft en betydelig indvirkning på folkesundheden. En bekvem og hurtig virusseparationsmetode er nødvendig. Immune magnetiske perler (IMB'er), som bruger magnetiske mikrosfærer med specifikke prober til at binde sig til målstoffer, har vist betydelige fordele.

Anvendelse af IMB'er i biologiske separationer giver imidlertid udfordringer, som skal løses, såsom lav målstofkoncentration og komplekse biologiske miljøer. Små magnetiske perler, som kan trænge ind i urenheder og reducere uspecifik binding, er blevet foreslået.

I denne forskning, baseret på tidligere arbejde med biomimetisk mineraliseringssyntese, modificerede forskerholdet overfladen af ​​ultrasmå klyngemagnetiske nanokugler og kombinerede dem med ultrasmå enkeltkædede antistoffragmenter (RBD-scFv) rettet mod RBD-regionen af ​​S protein. På denne måde opnåede de med succes meget effektive ultrasmå immunmagnetiske perler til identifikation af RBD-antigener og knyttet dem til SARS-CoV-2-pseudovirus.

"Denne innovative perle er designet til at løse udfordringerne med berigelse og påvisning af den nye coronavirus i komplekse biologiske miljøer," sagde Ma Kun, medlem af teamet.

Cluster magnetiske perler udviste fremragende magnetiske egenskaber, høj homogenitet og kemisk stabilitet. På grund af deres lille størrelse demonstrerede de desuden stabil fangstkapacitet og overlegen bindingseffektivitet, hvilket gør dem til en potentiel løsning til hurtig og effektiv berigelse og adskillelse af COVID-19.

Sammenlignet med kommercielle perler udviste Mal-IMB en maksimal virusbelastningskapacitet på 83 μg/mg i komplekse biologiske miljøer og kunne effektivt berige pseudovirus helt ned til 70 kopier/ml.

Gennem immunfluorescens- og transmissionselektronmikroskopi-eksperimenter blev mekanismen for berigelse af ultrasmå magnetiske perler i komplekse biologiske miljøer yderligere belyst, hvilket ikke kun demonstrerer effektiviteten af ​​de nye immunmagnetiske perler, men giver også værdifuld indsigt i deres præstationsforbedring i komplekse biologiske miljøer.

Flere oplysninger: Tongxiang Tao et al., Boosting SARS-CoV-2 berigelse med ultrasmå immunomagnetiske perler med overlegen magnetisk moment, analytisk kemi (2023). DOI:10.1021/acs.analchem.3c02257

Journaloplysninger: Analytisk kemi

Leveret af Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences