Ett mer effektivt sätt att testa SARS-CoV-2-virus utvecklades nyligen av en forskargrupp ledd av professor Wang Junfeng från Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), Chinese Academy of Science (CAS). Den nya nanoimmuna magnetiska pärlan (Mal-IMB) som de utvecklade i denna forskning kan effektivt bindas till SARS-CoV-2 pseudovirus i studien av proteinbiomimetisk mineralisering och syntetiseras till magnetiska nanopartiklar.
De relevanta resultaten publicerades i Analytical Chemistry .
Den nya coronavirus-lunginflammationen orsakad av det mycket smittsamma SARS-CoV-2-viruset har haft en betydande inverkan på folkhälsan. En bekväm och snabb virusseparationsmetod behövs. Immunmagnetiska pärlor (IMBs), som använder magnetiska mikrosfärer med specifika prober för att binda till målämnen, har visat betydande fördelar.
Att använda IMB i biologiska separationer innebär dock utmaningar som måste åtgärdas, såsom låg målämneskoncentration och komplexa biologiska miljöer. Små magnetiska pärlor, som kan penetrera föroreningar och minska ospecifik bindning, har föreslagits.
I denna forskning, baserat på tidigare arbete med biomimetisk mineraliseringssyntes, modifierade forskargruppen ytan på ultrasmå kluster magnetiska nanokulor och kombinerade dem med ultrasmå enkelkedjiga antikroppsfragment (RBD-scFv) riktade mot RBD-regionen i S protein. På detta sätt erhöll de framgångsrikt mycket effektiva ultrasmå immunmagnetiska pärlor för att identifiera RBD-antigener och fäste dem till SARS-CoV-2-pseudovirus.
"Denna innovativa pärla är designad för att möta utmaningarna med berikning och upptäckt av det nya coronaviruset i komplexa biologiska miljöer", säger Ma Kun, medlem av teamet.
Klustermagnetiska pärlor uppvisade utmärkta magnetiska egenskaper, hög homogenitet och kemisk stabilitet. På grund av sin ringa storlek visade de dessutom stabil fångstkapacitet och överlägsen bindningseffektivitet, vilket gör dem till en potentiell lösning för snabb och effektiv berikning och separation av covid-19.
Jämfört med kommersiella pärlor uppvisade Mal-IMB en maximal virusladdningskapacitet på 83 μg/mg i komplexa biologiska miljöer och kunde effektivt berika pseudovirus så lågt som 70 kopior/ml.
Dessutom, genom experiment med immunfluorescens och transmissionselektronmikroskopi, belystes mekanismen för anrikning av ultrasmå magnetiska pärlor i komplexa biologiska miljöer ytterligare, vilket visar inte bara effektiviteten hos de nya immunmagnetiska pärlorna utan ger också värdefulla insikter för deras prestandaförbättring i komplexa biologiska miljöer.
Mer information: Tongxiang Tao et al, Boosting SARS-CoV-2-berikning med ultrasmå immunomagnetiska pärlor med överlägset magnetiskt moment, analytisk kemi (2023). DOI:10.1021/acs.analchem.3c02257
Journalinformation: Analytisk kemi
Tillhandahålls av Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences
