加州大学圣塔克鲁兹分校的研究人员已经开发出一种新颖的血清学试验检测的抗体SARS-CoV-2,导致COVID-19的冠状病毒。
丽贝卡·杜波依斯,加州大学圣塔克鲁兹分校的生物分子工程学副教授,说她的团队开发新方法是目前最可靠的抗体测试准确,但也不太复杂,可以执行得更快。
血清学检测的金标准是一个复杂的实验室称为ELISA的方法需要4到6个小时运行并提供定量结果表明免疫反应的强度。简单的化验使用测试条提供快速的结果,但是不可靠和不量化抗体水平。
的新方法,称为•比奥雷的绯闻干涉法免疫吸附试验(BLI-ISA),提供完整的量化结果在不到20分钟。杜波依斯和她的同事们描述的分析12月10日发表的论文科学报告。
“我们的试验是敏感的,如果不是比其他化验检测低水平的抗体,和特异性(假阳性率)一样好是最好的抗体测试,”杜波依斯说。“它的优点结合测试条,花20分钟ELISA的定量结果和更高的性能。”
表明抗体测试之前感染病毒。这些测试不用于诊断活动性感染,然而,这需要一个不同的测试来检测病毒的遗传物质或病毒抗原。抗体是由免疫系统蛋白质识别和结合病毒抗原。
血清学测试是重要的理解冠状病毒的传播在人群中通过确定有多少人受感染。测试也用于评估反应在人类和实验动物实验性疫苗。抗体水平可能是特别重要的定量信息在未来如果科学家能够确定需要一定程度的特定抗体对冠状病毒感染提供保护。
”,仍有待确定,但是我们知道人感染SARS-CoV-2有非常不同的抗体水平,这并不让人感到意外发现下面一些基线水平可能不是保护,”杜波依斯说。“这是真的有用,定量能力知道某人的抗体的地位是什么,无论是过去的感染或接种疫苗。”
光纤生物传感器
新BLI-ISA方法使用•比奥雷的绯闻干涉法,光学技术测量分子之间的相互作用通过检测分子的绑定的光纤生物传感器。所需的工具来执行•比奥雷的绯闻干涉法在研究实验室越来越常见。劳保局在UCSC的几个研究小组使用仪器,和DuBois使用它在她的研究研究antibody-antigen交互。
新的血清学试验涉及几个步骤由仪器自动执行“dip-and-read”格式。在第一步中,生物传感器的技巧是浸入含有抗原的溶液(病毒蛋白)认可的抗体检测。抗原结合生物传感器提示,它生成一个信号,可用于质量控制以确保一致性在抗原加载步骤。接下来,动用清洗液后,生物传感器浸入血浆样本,生成一个与抗原抗体结合的信号。
免疫系统使不同类型的抗体,称为同形像,包括IgM,在感染的早期生产下降后,免疫球蛋白,产生后,持续时间更长。在抗体绑定步骤中,劳保局仪器检测到任何类型的抗体与抗原结合。
“根据血液样本被感染后,可能会有不同类型的抗体,这一步让我们总抗体水平,”杜波依斯说。
具体下一步检测和量化免疫球蛋白抗体通过测量anti-IgG抗体的结合。分析从而提供定量测量总抗体和免疫球蛋白抗体,它可以用来衡量不同的同形像。
峰值蛋白质
为了应对与冠状病毒感染,免疫系统使针对一系列不同的冠状病毒抗原的抗体。大多数血清学测试方法SARS-CoV-2旨在检测病毒的结构蛋白抗体等蛋白质,螺栓表面的病毒,使其结合,进入人类细胞。飙升的一部分抗体蛋白受体结合域,或RBD-are特别感兴趣,因为他们是有效的中和病毒在实验室化验。
杜波依斯的团队开发和测试新的试验使用RBD抗原,但她指出,它可用于检测各种抗原。劳保局仪器允许容易“复用”,这意味着可以并行运行多个测试在同一血液样本检测抗体不同病毒抗原和抗体同形像。
因为它需要实验室设备,BLI-ISA不能用作即时测试在医生的办公室或药店。但它允许高通量处理样品和更快和更少的劳动密集型比其他量化实验室检测ELISA等Immunofluorescent测定、化学发光免疫分析法。所需的血液测试可以用手指戳破。
BLI-ISA超过其他方法的另一个优点是易于标准化样本化验,以便给相同的定量结果重复测试在不同的时间或在不同的实验室。ELISA需要一个enzyme-based信号放大一步,取决于温度和其他因素,导致更多的考试变化的定量测量。
第一作者约翰•Dzimianski杜波依斯的实验室的博士后研究员,他说,新的分析可能为疫苗开发研究人员尤其有用。“这个方法提供了一种标准化的方法来量化抗体水平,可用于比较不同候选疫苗的抗体反应。此外,运行试验本身很简单,需要一个按钮的推的多,”他说。“这是一个简单但功能强大的工具。”
杜波依斯的团队也有兴趣使用试验进行监测研究来评估冠状病毒感染的患病率在某些团体在圣克鲁斯社区。团队正在探索资助这个研究项目的机会。
除了杜布瓦和Dzimianski,这项新研究的作者包括研究生尼古拉斯Lorig-Roach;项目科学家萨拉·O’rourke;Jacqueline Kimmey助理教授微生物学和环境毒理学;和大卫·亚历山大在Ontera,圣克鲁斯生物技术公司。这项工作是由加州大学的总统办公室,UCSC、Michael-David家族基金会和捐助者基金加州大学圣克鲁兹呼吸道病毒。
