5月13日從武漢大學獲悉,該校病毒學國家重點實驗室徐可教授團隊與華中科技大學劉歡教授團隊、湖北省疾病預防控制中心蔡昆團隊合作,在國際學術期刊Viruses(病毒)發表一項研究成果。該研究成果首次利用具有自主知識產權的“量子點-多肽”生物傳感技術,將生物信號直接轉化成光信號,開發出一種新型SARS-CoV-2抗體快檢技術,可以實現快速(5分鐘)、智能(一步反應)、高靈敏(抗體檢出下限100 pM)、高準確度(高達98.1%的抗體識別準確率)、微量樣本(0.05μL血清)的高通量抗體檢測。
被病毒感染或接種疫苗后,人體會相應地產生病毒抗體。健康人群疫苗接種后,產生的抗體是否足量?新冠治愈后,抗體是否消退?這些問題都可以通過抗體檢測得到答案。徐可介紹,檢測抗體可以幫助評估群體免疫水平,為疫情防控策略的制定提供依據,對個人而言,這項新技術不僅可以定性檢測出是否有抗體,還可以定量檢測出抗體水平的高低,“通俗來說,檢測結果可以很直觀地告訴你,是否需要打疫苗加強針。”
據了解,目前檢測血清抗體水平的主要方法是酶聯免疫吸附(ELISA)方法。徐可表示,該方法以SARS-CoV-2刺突糖蛋白或核衣殼蛋白作為抗原,通過多步抗原抗體反應以及顯色反應測定抗體水平,一般需要6—12個小時。同時,這種方法還容易發生交叉反應,造成假陽性。
鑒于此,研究團隊創新性地使用一種量子點基底材料,將CdSe-ZnS熒光量子點偶聯SARS-CoV-2蛋白高特異性B細胞表位多肽,構成了納米尺度的生物傳感元件。“只需要5分鐘,將一滴指尖血與基底材料反應,即可通過儀器觀察熒光信號,得出采樣者的抗體強度。”
徐可解釋,這是通過熒光淬滅率定量反映抗體滴度,即通過量子點材料與生物分子的作用,引起量子點熒光強度發生改變,將抗原抗體特異性結合反應轉換為光學信號。研究發現,該傳感技術檢測SARS-CoV-2抗體的濃度極限為100 pM,且與其他常見人患冠狀病毒商品化抗體無交叉反應。在207例新冠感染的康復病人血清檢測中,獲得了高達98.1%的抗體檢出率,遠大于傳統全蛋白ELISA方法,并表現出更高的均一化檢測結果。
除了應用于新冠病毒的抗體檢測,徐可表示,這項技術還可以應用于乙肝、埃博拉等多種病毒的抗體檢測。目前,相關技術已獲得國家發明專利授權,團隊正在開發基于該技術的原型產品,有望于1—2年內面市。下一步,團隊致力于將檢測結果可視化,以實現肉眼觀測抗體檢測結果。