ウイルス性呼吸器病原体の多重検出のための生体再構成可能な電子プラットフォーム (BIOPLEX)

このプロジェクトは、バイオセンサー表面に事前にグラフトされた選択的バイオプローブによる標的生体分子の捕捉時の微小電極間のインピーダンス変化の測定を実行する電子プラットフォームの開発に基づいています。 必要な感度は、バイオセンサーをロックイン モードで動作させることによって達成されます。これにより、インピーダンス信号の振幅と位相の変化を追跡する際に最高の分解能が保証されます (1 ppm は他のアプリケーションで POLIMI によって実証されています)。 デング熱ウイルスに対する抗体の検出に成功した支持者によって実証されているように、電子信号を増強するには、オリゴヌクレオチドまたは抗体で適切に機能化されたポリスチレンマイクロビーズを使用して標的を結合し、インピーダンス変化を増加させます。 同じバイオセンサーチップ上で複数のセンシングサイトに並行して対処し、検出感度と制御を強化するために同じ生体サンプルからの異なるターゲットのリアルタイム比較分析を可能にするために、差動インピーダンスセンシングを実行するためのカスタムメイドの電子プラットフォームが開発されます。 、複数のチャネルでのターゲットセンサーとリファレンス間の直接比較）。 このバイオセンサーチップは、金の微小電極を備えたホウケイ酸塩で作られており、CNRが開発した機能性ポリマー（N,N-ジメチルアクリルアミド-DMAベースのポリマーの一種）で表面が特異的に修飾されており、チップ表面にナノメートルの親水性フィルムを形成します。 これらのコポリマーの官能基により、プローブの共有結合による固定化が可能になり、その活性構造、適切な空間距離、配向および密度が維持され、ターゲットとの相互作用が促進されます。 バイオセンサーチップは、同グループですでに提供されているマイクロ流体システムに統合される予定だ。

SARS-CoV-2 は、挑戦的な戦略で標的とされるでしょう。 まず、SARS-CoV-2 スパイクタンパク質に対する DNA 標識抗体を使用して、溶液中のウイルス全体を捕捉する予定です。

抗体に結合した DNA 配列に相補的なオリゴヌクレオチド プローブがスポットされたセンサー領域は、ウイルスの表面全体を装飾している DNA 標識抗体と相互作用します。 プラットフォームのインピーダンス変化を増加させるために、ポリスチレンビーズが使用されます。特に、ビーズは、ウイルスを捕捉した抗体に結合したオリゴヌクレオチドに相補的なオリゴヌクレオチドで修飾されます。 DNA による抗原の捕捉と差動インピーダンス センシングの高感度プラットフォームを組み合わせたこのウイルス全体の検出方法は、まったく新しいものであり、抗体の検出において提唱者がすでに達成した結果に基づいて成功が期待されています。デング熱ウイルスに感染した人の血液中に含まれます。 並行して、電子プラットフォームの使用をウイルス抗原の検出にも拡張する予定です。 スパイクプロテイン S またはヌクレオカプシド プロテイン N。感染症の診断にウイルス全体ではなく抗原を使用すると、特別な安全要件が必要ないため、重要な実際のドロップアウトにつながる可能性があり、そのため任意の場所で検査を実施できます。 、特に薬局や診療所では、標準的な抗原性側方流動検査と同様の検査が行われます。

これは、プロジェクト PRIN Prot で開発中のプラットフォームの分析感度を評価するために呼吸器サンプルを検査する遡及的単施設研究です。 2022EJL28B。 サンプルは完全に匿名化され、サンプル分析は、呼吸器サンプルなどの生物学的マトリックス中のウイルス粒子の存在を明らかにする装置の能力をチェックするために実行されます。また、機器のセットアップに必要な場合は、無作為化および匿名化された血漿サンプルも使用されます。 この研究には患者や臨床データの使用は関与しませんが、サンラファエレの施設内新型コロナウイルス感染症臨床生物学的バイオバンク（COVID-BioB、NCT04318366）に保管されているサンプルのみを使用しました。 研究に使用されたサンプルは、2020年3月19日から2024年5月31日までの期間に収集されました。