新型免疫传感器为快速灵敏的COVID-19诊断铺平了道路

一种基于淬体技术的新型免疫传感器作为一种快速、廉价、方便的检测SARS-CoV-2的工具显示出巨大的潜力。这种高效诊断方法由东京工业大学(Tokyo Tech)和东京医科和牙科大学(TMDU)的科学家开发，不仅可用于即时检测，还可用于COVID-19和其他新发传染病的高通量流行病学研究。

COVID-19在全球令人难以置信的快速传播揭示了一个非常重要的事实——我们需要更好的方法来快速有效地诊断传染病。在大流行的最初几个月里，聚合酶链反应(PCR)检测是目前应用最广泛的新冠病毒检测技术之一。然而，这些基于病毒rna的技术需要昂贵的设备和超过一小时的反应时间，这使得它们不太适合即时检测。

PCR的局限性促进了各种免疫分析方法的发展，这些方法使用专门设计的抗体来检测SARS-CoV-2抗原高灵敏度很快。今天，科学家们仍在改进免疫分析技术，以使可用的工具更方便、更灵敏、更经济。

在这种背景下，日本东京工业大学(Tokyo Tech)教授上田浩(Hiroshi Ueda)领导的研究团队一直在研究一种有前景的新兴技术，用于诊断COVID-19和可能的其他传染病。

他们最新的论文发表在分析师，不仅详细介绍了一种新的淬体荧光免疫传感器，可以以异常的速度和灵敏度检测SARS-CoV-2，而且还介绍了一种使用拥挤剂大大提高免疫传感器性能的简单方法。

但淬冷体到底是什么?猝灭体是一种分子传感器，最初由上田教授及其同事利用抗体片段和荧光标签开发。抗体片段，可以是一个抗原结合区域(或“Fab”)，针对特定的病毒分子(抗原)。同时，荧光标记是小的荧光染料分子，由肽连接物连接到淬灭体上，靠近抗原结合区域。

当抗原不存在时，荧光标记被Fab吸引，固有氨基酸(主要是色氨酸)与染料相互作用并猝灭荧光。然而，当抗原出现时，它会取代Fab上的荧光标记，使其移动并恢复其荧光。因此，在淬体试验中，荧光的增加表明检测到了目标抗原。

在此次研究中，研究小组开发了一种针对SARS-CoV-2核衣壳蛋白(N蛋白)的双标记淬火体。为了更进一步，他们还测试了各种市售化合物是否能提高免疫传感器的灵敏度和检测时间。特别是，添加聚乙二醇6000 (PEG6000)在合适的浓度下作为拥挤剂可以显著提高性能。

上田教授说:“在孵育5分钟内，对N蛋白的增强检测极限低于0.3 nM，这比不添加拥挤剂的灵敏度高了一个数量级。”

为了进一步验证他们的方法，研究小组在COVID-19阳性患者的剩余临床样本上测试了他们的免疫传感器。在仔细分析结果后，他们得出结论，他们新开发的Quenchbody可以比商业横向流动抗原测试更容易和定量地测量N蛋白。

Ueda教授总结说:“我们的工作表明，在COVID-19以及其他新发传染病的大规模监测和流行病学研究中，使用Quenchbody免疫传感器作为快速和经济高效的工具，对拭子样本进行诊断和高通量分析的可行性。”