新型设备能在5分钟内检测出COVID-19抗体

　　

   

   

图:用刺突蛋白修饰的氧化锌的结构说明及其与样品中抗体的相互作用。这种新方法在5分钟内检测到COVID-19抗体    

图片来源:Karin Regina Leite de Oliveira/DK design

快速、廉价和准确的检测对于流行病学监测以及监测和遏制SARS-CoV-2传播的卫生服务仍然至关重要。巴西科学家通过开发一种电化学免疫传感器来检测抗病毒抗体，为这一领域的努力做出了贡献。这一创新在一篇文章中进行了描述，发布在美国生物材料科学与工程学会杂志上．

为了寻找一种新的诊断方法，该小组选择了一种冶金中经常使用的材料——氧化锌，并首次将其与掺氟氧化锡(FTO)玻璃结合，FTO是一种用于光伏和其他高级应用的电极的导电材料。

“通过这种不寻常的组合和添加的生物分子，即病毒刺突蛋白，我们开发了一种能够检测抗SARS-CoV-2抗体的表面。结果显示为被该表面捕获的电化学信号，”该文章的第一作者、化学家温德尔·阿尔维斯说。

研究人员制作的电极在约5分钟内检测出血清中COVID-19抗体，灵敏度为88.7%，特异性为100%，甚至超过了目前的金标准临床诊断工具酶联免疫吸附试验(ELISA)。

该研究由FAPESP通过国家科学技术生物分析研究所和一个主题项目支持。

据UFABC电化学和纳米结构材料实验室的负责人Alves说，先前对化学性质的了解，如病毒刺突蛋白(S)的等电点，使该小组能够开发出S与氧化锌纳米棒静电结合的平台。氧化锌由于其多功能性和独特的化学、光学和电学特性，越来越多地被用于制造生物传感器。

该免疫传感器易于制作和使用，生产成本相对较低。阿尔维斯说:“由于该团队在新材料和氧化锌纳米棒合成方面的强大知识，他们成功地开发了该设备。”纳米棒在FTO的导电表面形成了一层薄膜，为S蛋白的固定创造了一个有利的分子微环境，使构建成为检测这些抗体的简单方法。

研究人员现在将调整该平台，使其可携带，并可连接到移动设备，用于诊断COVID-19和其他传染病。

分析及未来用途  

共分析了107份血清样本。他们被分为4组:大流行前(15人)、COVID-19恢复期(47人)、之前未出现阳性结果的疫苗接种(25人)和出现阳性结果后接种(20人)。该疫苗是两剂冠状病毒疫苗，间隔四周注射。冠状病毒是由中国科兴与布坦坦研究所(So Paulo state)合作生产的。

这篇文章的作者是UFABC和心脏研究所(INCOR)的研究人员，该研究所由S?o保罗大学医学院(mm - usp)运营。他们指出，该设备可以检测对病毒感染和疫苗接种反应产生的抗体，并显示出作为监测血清转换和血清流行率的工具的极好的潜力。他们强调，检测对疫苗接种的反应对帮助公共卫生当局评估不同疫苗和免疫运动或项目的有效性很重要。

该设备已被验证用于检测冠状病毒引起的免疫力，但该小组计划将其应用到测试对辉瑞和阿斯利康疫苗的反应。

他们开发的电极的优点之一是其灵活的结构，这意味着它可以很容易地定制用于其他诊断和生物医学应用，使用氧化锌纳米棒和其他目标分析物上的不同生物分子。

“这项技术是一个多功能的生物传感平台。根据我们的开发，它可以被修改和定制，用于其他公共卫生感兴趣的疾病的血清学检测，”Alves说。

文章标题

Electrochemical Immunosensors Based on Zinc Oxide Nanorods for Detection of Antibodies Against SARS-CoV-2 Spike Protein in Convalescent and Vaccinated Individuals