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Detecção de anticorpo do ponto SARS-CoV-2 usando biosensing eletroquímico baseado na ligação do hidrogênio

A doença 2019 do coronavirus (COVID-19), que é causado pelo coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2), originou e propagação de Wuhan, que é a capital da província de Hubei de China. O 22 de novembro de 2021, sobre 258 milhão casos de COVID-19 foram relatados, que conduziram a mais de 5,15 milhão mortes global. COVID-19, continua conseqüentemente a levantar em todo o mundo ameaças severas para sistemas e economias da saúde pública.  

Estudo: Plataforma biosensing electroquímica baseada na ligação do hidrogênio para a detecção do anticorpo do ponto SARS-CoV-2. Crédito de imagem: anyaivanova/Shutterstock.com

Vantagens e desvantagens de RT-PCR

O ensaio da reacção em cadeia da polimerase do tempo real (RT-PCR) permaneceu a técnica a mais proeminente para diagnosticar COVID-19. Contudo, outros ensaios potencialmente úteis da detecção estão sendo estudados actualmente, alguns de que inclua o ensaio enzima-ligado da imunoabsorção (ELISA), o immunoassay lateral do fluxo (LFIA), o immunoassay lateral do fluxo (LFIA), (UV) a espectroscopia ultravioleta-visível, repetições palíndromas curtos regularmente interspaced aglomeradas (CRISPR), a amplificação isothermal laço-negociada (LÂMPADA), parâmetros hematológicos, imagem lactente (CT) do tomografia computorizada, sensores plasmonic, e biosensors eletroquímicos. Estes métodos têm o potencial transformar-se métodos de teste melhorados dados suas simplicidade, rapidez, sensibilidade, e precisão.

RT-PCR é o teste de diagnóstico o mais de uso geral para COVID-19 devido a suas normalização, boa sensibilidade, e selectividade. Contudo, RT-PCR é uma técnica cara, trabalho-intensiva, e demorada que e exija pessoais especialmente treinados para a execução e, em conseqüência, permaneça exclusivo às instituições médicas laboratório-baseadas. Uma outra desvantagem principal associada com o RT-PCR é uma relação falso-negativa alta que varie entre 20-67%, segundo o tempo desde a infecção.

O serviço público de técnicas biosensing electroquímicas

Pelo contraste, os métodos biosensing eletroquímicos são simples, rápidos, eficazes na redução de custos, robustos, e altamente sensível, e selectivo para diagnosticar COVID-19. Além disso, estes métodos podem igualmente detectar o vírus inteiro, o anticorpo produzido no corpo, assim como seus fragmentos e proteínas específicos.

os métodos eletroquímicos Antígeno-baseados baseados na detecção viral do ácido ribonucléico (RNA) exigem sete horas e 29 horas para a preparação do sensor e os 40 minutos e as três horas para que a medida forneça um limite de detecção (LOD) de 6.900 copies/mL e de 200 copies/mL, respectivamente. O antígeno e métodos eletroquímicos anticorpo-baseados usam uma proteína do ponto ou a proteína do nucleocapsid para diagnosticar COVID-19.

Os estudos precedentes mostraram a possibilidade de obter um LOD de 0,01 ag/mL para o anticorpo do ponto em media sintéticos usando conjuntos do ouro, cysteamine, glutaraldehyde, e o eléctrodo vítreo antígeno-alterado ponto do carbono SARS-CoV-2. Como uma continuação a isto, os pesquisadores turcos publicaram recentemente um estudo no jornal analítico e na química de Bioanalytical que demonstra uma plataforma biosensing electroquímica rápida baseada em conjuntos do ouro (Au), e o soro bovino do mercaptoethanol (CysOH) (BSA) albumina-alterou os eléctrodos vítreos do carbono (GCE) para detectar o anticorpo do ponto SARS-CoV-2.

Sobre o estudo

Inicialmente, a proteína respiratória do ponto do coronavirus da síndrome de Médio Oriente (MERS-CoV), a proteína do ponto da gripe A, e o estreptococo antígeno dos pneumoniae foram usados para examinar a selectividade do biosensor produzido separada imobilizando os nos eléctrodos de CysOH/Au/GCE e obstruindo os com BSA. As plataformas produzidas foram denotadas como BSA/M-S-gene/CysOH/Au/GCE, BSA/InfA-S-gene/CysOH/Au/GCE, e BSA/Pneu/CysOH/Au/GCE, respectivamente.

Consequentemente, as plataformas fabricadas não mostraram nenhuma resposta significativa a 1 fg/mL do anticorpo do ponto SARS-CoV-2. Os efeitos da interferência de vários aníons, enzimas, e compostos que poderiam estam presente na saliva foram investigados na presença do tão pouco como uma 1 concentração de fg/mL do anticorpo do ponto SARS-CoV-2 com um critério para marcar uma variação de 5% na altura máxima para a avaliação. Os resultados eram indicativos da boa selectividade do método.

A saliva e as amostras orofaríngeas do cotonete foram recolhidas de seis indivíduos saudáveis. O fg dez do anticorpo do ponto SARS-CoV-2 foi adicionado à metade das amostras para cada μL 5, quando a outra metade foi deixada não-cravada. Todas as amostras foram analisadas para determinar o anticorpo do ponto SARS-CoV-2 através da calibração externo depositando o μL 5 da amostra na superfície dos eléctrodos de BSA/S-gene/CysOH/Au/GCE sem pre-processar.

Durante a detecção do anticorpo do ponto SARS-CoV-2 em amostras cravar-reais, o sinal anódico do biosensor produzido em 0,85 V diminuiu enquanto a quantidade do anticorpo do ponto SARS-CoV-2 aumentou.

Em 35 minutos, a plataforma biosensing podia detectar 0,03 fg/mL do anticorpo do ponto SARS-CoV-2 em media sintéticos e em cravar-saliva ou - amostras orofaríngeas do cotonete. O método mostrou assim uma resposta linear ao aumento na concentração de anticorpo do ponto SARS-CoV-2 de 0,1 fg/mL a 10 pg/mL.

A reactividade cruzada estuda com os antígenos do ponto de MERS-CoV, gripe A, e o antígeno da pneumonia confirmou a selectividade excelente do método propor. O método desenvolvido foi comparado com o método de LFIA em termos da sensibilidade e encontrado para ser aproximadamente 109 vezes mais sensível.

Os valores relativos do desvio padrão foram calculados para ser 7,55%, 3,79%, e 5,23% para 1 fg/mL, 100 fg/mL, e 10 pg/mL do anticorpo do ponto SARS-CoV-2, respectivamente, assim indicando a boa reprodutibilidade. A estabilidade e o vigor do ensaio foram avaliados armazenando o biosensor em uma atmosfera do argônio medindo a altura máxima no fim de seis períodos de cinco dias consecutivos o °C 4 no °C, 25, e o °C 37, respectivamente.

Estes testes de estabilidade não mostraram nenhuma diferença significativa quando armazenados no °C 4 contra 25 °C. Pelo contraste, no dia 30, o sinal tinha preservado pelo menos 84,5% do sinal do dia 1, mesmo quando armazenado em 37 °C. Estes resultados indicam a estabilidade e o vigor excepcionais de BSA/S-gene/CysOH/Au/GCE.

Implicações

O rápidos, o baratos, sensíveis, selectivos, m e plataforma biosensing exacta desenvolvidos para a determinação voltammetric do SARS-CoV-2 cravam o anticorpo na cravar-saliva e - as amostras orofaríngeas do cotonete não exigiram nenhum pre-processamento da amostra.

Além disso, o biosensor foi desenvolvido igualmente facilmente, com o tempo de preparação o mais curto entre os métodos biosensing eletroquímicos proeminentes baseados no antígeno ou na anticorpo-proteína relatado na literatura científica até aqui. Além disso, o dispositivo actual teve uma época de análise das actas approximately35, que fosse significativamente mais curto do que métodos existentes de RT-PCR. Movendo-se para a frente, BSA/S-gene/CysOH/Au/GCE podia facilmente ser fabricado e fornecido porque um jogo pronto para uso em uma escala comercial usando os eléctrodos tela-impressos descartáveis.

Journal reference:
Sreetama Dutt

Written by

Sreetama Dutt

Sreetama Dutt has completed her B.Tech. in Biotechnology from SRM University in Chennai, India and holds an M.Sc. in Medical Microbiology from the University of Manchester, UK. Initially decided upon building her career in laboratory-based research, medical writing and communications happened to catch her when she least expected it. Of course, nothing is a coincidence.

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