研究人员发明准确的快速共vid-19抗体水平测试
疫苗已成为对抗COVID-19大流行的战斗中最重要的武器,但是随着时间的推移,疫苗接种后迅速衰减后的抗体水平。因此,迫切需要进行准确且负担得起的抗体快速测试来调整重新接种策略。由香港城市大学(Cityu)领导的一支研究团队最近发明了一种准确的快速测试设备,可以在不到20分钟的时间内量化和显示抗体水平作为视觉棒的长度,例如汞温度计方便的质量筛查或个人监测对COVID-19的免疫保护。
抗体水平是针对病毒感染的免疫保护的有效相关性,但取决于疫苗类型,并且会迅速腐烂。在疫苗后时代,随着Omicron变体的兴起,监视至关重要抗体水平以快速,经济有效的方式,可以帮助您对重新接种的必要性提供警报。但是,现有的抗体测试方法仅用于正/阴性结果(例如快速抗原测试),或者需要专业实验室或医院中的设备进行定量,这是昂贵,耗时且对于常规测试的不切实际。
由Cityu生物医学工程系副教授Chen Ting-Hsuan博士领导的研究团队最近通过发明了一种新的快速抗体测试开发了一种解决方案,该测试显示了肉眼可读的抗体水平。研究结果发表在科学进步。
以易于阅读的方式显示抗体水平
“有很多尝试将传统免疫测定方法微型化,例如酶联免疫吸附测定法(ELISA)和电化学,以一种便携式格式。但是,这些微型免疫测量都需要特定的读取器来拾取昂贵的信号,这是昂贵的,这是昂贵的,这是昂贵的,它是昂贵的,它是昂贵的,这是很昂贵的,这是很昂贵的,如果没有受过培训的用户操作,则容易出错,”陈博士解释说。“相比之下,我们的独特设备直接在芯片上显示抗体水平,使用户可以通过查看芯片上的条形长度来查看抗体水平,使其不含仪器,并且易于阅读为温度计,因此更适合普通用户。”
这快速测试团队开发的是一种指定的微流体设备,其中包含两种特殊设计的微粒:磁性微粒(MMP)和聚苯乙烯微粒(PMP)。两者都可以与SARS-COV-2结合抗体,SARS-COV-2是导致COVID-19的病毒。如果样品中有抗体,它们将与MMP和PMP均结合,形成MMP抗体PMP的微粒。
研究人员只需要加载与从用户的手指刺收集到微流体芯片的几滴血浆混合的粒子溶液。当颗粒溶液流过芯片时,集成到其中的磁分离器将去除MMP和连接的微粒。未连接到MMP的自由PMP继续流动,直到被困在粒子大坝上为止。随着PMP的积累,它们形成一个视觉棒,其长度与每毫升纳米图成反比抗体水平成反比。因此,它可以量化和可视化抗体水平作为温度计量的温度。
研究小组测试了通过连续稀释抗体制备的样品的检测敏感性,发现新设备可以检测到低至10.75 ng/mL的抗体,这比常规快速测试更敏感。更重要的是,新设备的检测结果是准确的,因为它们与专业实验室中金标准ELISA获得的结果非常一致。
高度敏感,不容易干扰
然后,小组测试了未稀释血清中抗体的检测性能,以查看生物标本中的复杂成分是否会干扰检测性能。检测水平可以调整为敏感模式或快速模式。敏感模式可以在70分钟内检测到低至13.3 ng/ml的浓度的抗体。相比之下,快速模式仅需20分钟,但可检测到的最低浓度为57.8 ng/ml。
该小组在香港招募了91名志愿者,没有先前的Covid-19史,他们在抗体测试前几周接受了第二次疫苗剂量。结果表明,接受mRNA疫苗(Biontech)的抗体水平达到1080.8 ng/mL,该抗体水平远大于接受灭活疫苗(SINOVAC)的30.2 ng/mL的抗体水平。但是,两组的抗体水平在第一次测量后45天显着衰减。值得注意的是,检测结果与从ELISA获得的结果高度一致,这表明抗体测试的高精度与专业实验室中的黄金标准相当。
“我们的发现表明,我们的微流体快速测试设备可以通过视觉检查允许对抗体水平进行低成本,快速,准确的测量,使其特别适合于节省时间的质量筛查设置和个人用途。新的快速测试可用于使用。将来,当地诊所甚至在边境入口控制点进行测试摊位。”“这种测量可以用作基于抗体的'免疫护照',以更好地评估免疫地位,以加速经济复苏,而无需增加医疗保健系统的医疗负担。这种能力可能会导致各个国家管理大流行的新方法,从零容忍到与Covid-19的共存。”
Chen博士和他的团队正在修改该设备,以使其更容易访问和方便,例如使其能够检测唾液或鼻分泌物等样品中的抗体。