바이러스성 호흡기 병원체의 다중 검출을 위한 생체 재구성 전자 플랫폼 (BIOPLEX)

이 프로젝트는 이전에 바이오센서 표면 위에 접목된 선택적 생체 프로브에 의해 표적 생체분자를 포획할 때 미세 전극 사이의 임피던스 변화를 측정하는 전자 플랫폼의 개발에 관한 것입니다. 필요한 감도는 잠금 모드에서 바이오센서를 작동하여 달성됩니다. 이는 임피던스 신호의 진폭 및 위상 변화를 추적하는 데 가장 높은 분해능을 보장합니다(1ppm은 다른 응용 프로그램에서 POLIMI에 의해 입증되었습니다). 전자 신호를 향상시키기 위해 올리고뉴클레오티드 또는 항체로 적절하게 기능화된 폴리스티렌 마이크로비드는 표적을 연결하고 뎅기열 바이러스에 대한 항체의 성공적인 검출 지지자들이 입증한 것처럼 임피던스 변화를 증가시키는 데 사용됩니다. 동일한 바이오센서 칩에서 여러 감지 사이트를 동시에 처리하여 동일한 생물학적 시료의 다양한 표적에 대한 실시간 비교 분석을 통해 감지 감도 및 제어를 강화하기 위해 맞춤형 전자 플랫폼을 개발하여 차동 임피던스 감지(예: , 여러 채널에서 대상 센서와 기준 간의 직접 비교). 금 마이크로 전극이 있는 붕규산염으로 만들어진 바이오센서 칩은 칩 표면에 나노미터 친수성 필름을 형성하는 CNR이 개발한 기능성 폴리머(N,N-디메틸아크릴아미드 -DMA 기반 폴리머 계열)를 사용하여 표면을 특정하게 수정한 것이 특징입니다. 이러한 공중 합체의 작용기는 활성 구조, 적절한 공간 거리, 방향 및 밀도를 유지하면서 프로브의 공유 고정을 허용하여 표적과의 상호 작용을 선호합니다. 바이오센서 칩은 그룹에서 이미 사용 가능한 미세유체 시스템에 통합될 예정입니다.

SARS-CoV-2는 도전적인 전략의 표적이 될 것입니다. 첫째, 우리는 SARS-CoV-2 스파이크 단백질에 대한 DNA 표지 항체를 사용하여 용액에서 전체 바이러스를 포획할 계획입니다.

항체에 연결된 DNA 서열에 상보적인 올리고뉴클레오티드 프로브가 있는 센서 영역은 바이러스의 전체 표면을 장식한 DNA 표지 항체와 상호 작용합니다. 플랫폼 폴리스티렌 비드의 임피던스 변화를 증가시키기 위해 사용될 것입니다: 특히, 바이러스를 포획한 항체에 연결된 것과 상보적인 올리고뉴클레오티드로 변형될 것입니다. 차동 임피던스 감지(Differential Impedance Sensing)를 위한 고감도 플랫폼과 DNA 지향 항원 캡처를 결합한 이 전체 바이러스 감지 방법은 완전히 새로운 것이며 항체 감지에서 지지자들이 이미 달성한 결과를 기반으로 성공할 것으로 예상됩니다. 뎅기열 바이러스에 감염된 사람의 혈액에서. 동시에 우리는 전자 플랫폼의 사용을 바이러스 항원 검출에도 확장할 계획입니다. 스파이크 단백질 S 또는 뉴클레오캡시드 단백질 N. 감염 진단을 위해 전체 바이러스 대신 항원을 사용하면 특별한 안전 요구 사항이 필요하지 않아 테스트가 어느 위치에서나 수행될 수 있으므로 중요한 실제 중단이 발생할 수 있습니다. 특히 약국이나 진료소에서는 표준 항원 측면 흐름 테스트와 유사합니다.

이는 PRIN Prot 프로젝트에서 개발 중인 플랫폼의 분석 민감도를 평가하기 위해 호흡 샘플을 테스트하는 후향적 단일센터 연구입니다. 2022EJL28B. 샘플은 익명으로 완료되고 샘플 분석은 호흡기 샘플과 같은 생물학적 매트릭스에 바이러스 입자의 존재를 밝히는 장치의 능력을 확인하거나 장비 설정에 필요한 경우 혈장 무작위 및 익명 샘플을 확인하기 위해 수행됩니다. 연구에는 환자나 임상 데이터의 사용이 포함되지 않으며 San Raffaele 기관의 코로나19 임상-생물학적 바이오뱅크(COVID-BioB, NCT04318366)에 저장된 샘플만 사용되었습니다. 연구에 사용된 샘플은 2020년 3월 19일부터 2024년 5월 31일까지 수집되었습니다.