Новые наноиммунные магнитные шарики могут ускорить обнаружение SARS-CoV-2

Исследовательская группа под руководством профессора Ван Цзюньфэна из Хэфэйского института физических наук (HFIPS) Китайской академии наук (CAS) разработала более эффективный метод тестирования вируса SARS-CoV-2. Созданные в ходе исследования новые наноиммунные магнитные шарики (Mal-IMB) могут эффективно связываться с псевдовирусом SARS-CoV-2. Их синтезировали в виде магнитных наночастиц, используя метод биомиметической минерализации белков.

Результаты работы опубликованы в журнале Analytical Chemistry.

Пандемия COVID-19, вызванная высококонтагиозным вирусом SARS-CoV-2, оказала значительное влияние на общественное здоровье. Требуется удобный и быстрый метод выделения вируса. Иммунные магнитные шарики (IMBs), которые используют магнитные микросферы со специфическими зондами для связывания с целевыми веществами, показали значительные преимущества.

Однако применение IMBs в биологических разделениях сталкивается с проблемами, такими как низкая концентрация целевого вещества и сложные биологические среды. Было предложено использовать шарики малого размера, которые могут проникать сквозь примеси и снижать неспецифическое связывание.

В этом исследовании, основываясь на предыдущей работе по биомиметическому минеральному синтезу, команда модифицировала поверхность ультрамалых кластерных магнитных наношариков и соединила их с ультрамалыми фрагментами одноцепочечных антител (RBD-scFv), нацеленными на RBD-область S-белка. Таким образом они успешно получили высокоэффективные ультрамалые иммунные магнитные шарики для идентификации RBD-антигенов и присоединения к псевдовирусу SARS-CoV-2.

«Эти инновационные шарики созданы для решения проблем обогащения и обнаружения нового коронавируса в сложных биологических средах», — сказал член команды Ма Кун.

Кластерные магнитные шарики продемонстрировали отличные магнитные свойства, высокую однородность и химическую стабильность. Более того, благодаря своему малому размеру они показали стабильную способность к захвату и превосходную эффективность связывания, что делает их потенциальным решением для быстрого и эффективного обогащения и выделения вируса COVID-19.

По сравнению с коммерческими шариками, Mal-IMB показал максимальную нагрузочную способность по вирусу 83 мкг/мг в сложных биологических средах и мог эффективно обогащать псевдовирусы с концентрацией всего 70 копий/мл.

Кроме того, с помощью экспериментов по иммунофлуоресценции и просвечивающей электронной микроскопии был дополнительно выяснен механизм обогащения ультрамалыми магнитными шариками в сложных биологических средах. Это не только продемонстрировало эффективность новых иммунных магнитных шариков, но и предоставило ценную информацию для улучшения их работы в сложных биологических условиях.