《Analytica Chimica Acta》:Development and Clinical Evaluation of a Nanoparticle-based Biosensor for Rapid Detection of Hepatitis E Virus in Human Serum
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快速检测HEV基因型3的纳米粒子生物传感器研究。该传感器通过功能化纳米颗粒与特异性探针结合,实现血清中HEV的高灵敏度检测(<1 iu),检测时间仅需5分钟,经与RT-qPCR验证完全一致,为免疫抑制人群和血捐者提供早期诊断工具,助力疫情监测和防控。
Sérgio Santos-Silva|Pedro López-López|Ana Belen Perez-Jimenez|Carolina Freyre-Carrillo|Ana Fuentes|Antonio Rivero-Juarez|Wim H.M. Van der Poel|Jo?o R. Mesquita|Helena M.R. Gon?alves
波尔图大学医学与生物医学科学学院(ICBAS),葡萄牙波尔图
摘要 戊型肝炎病毒(HEV)3基因型是一种人畜共患病原体,在工业化国家中越来越受到重视,通常与食物传播或动物接触传播有关。虽然大多数感染是自限性的,但疫情爆发对公共卫生构成了重大挑战,尤其是在免疫功能低下的人群和献血者中。早期检测病毒对于有效管理和控制疾病至关重要,因为它有助于识别感染群体并实施公共卫生措施来阻止疾病传播,特别是在社区环境中,这突显了开发创新快速诊断平台的需求。在这项研究中,我们介绍了一种基于纳米粒子的新型基因生物传感器的开发及其全面的分析/临床验证,该传感器能够直接从人血清中快速检测HEV,检测时间约为五分钟。该系统由三个独立试剂盒组成,每个试剂盒都含有针对HEV基因组保守区域的功能化核酸探针。当在HEV-3阳性的临床样本上进行测试时,该生物传感器与RT-qPCR的结果完全一致,能够检测到低至<1 iu>的病毒载量。
章节摘录 引言 戊型肝炎病毒(HEV)是全球急性肝炎的重要原因,每年约有2000万人感染,导致330万例有症状病例和44,000人死亡[1]。HEV不仅影响人类,还影响多种哺乳动物[2]、[3]。随着新疫情的不断出现,与HEV感染相关的成本也在不断增加[4]。尽管大多数具有重大公共卫生影响的传染病都有高度准确的诊断测试[5]
设备描述 该生物传感器设备是专门为基于纳米粒子的诊断试剂盒的应用而设计和优化的[21]、[22]。简而言之,它由加热室、计时器、测量室、450纳米的光源和光谱仪单元组成。诊断试剂盒基于荧光原理,因此光源和光谱仪都经过了相应调整。每个诊断试剂盒都按照相同的步骤进行操作,例如加热样本、添加试剂等
诊断试剂盒的分析验证 多年来,由于人畜共患传播,HEV诊断的患者数量在工业化国家持续增加[2]、[30]、[31]、[32]、[33]、[34]、[35]。这迫切需要开发新的、快速且经济高效的HEV诊断工具。
为了满足这一诊断需求,我们开发并评估了一种基于三种不同探针与纳米粒子结合的生物传感器系统(图1)。这些纳米粒子/探针组合构成了一个诊断工具
结论 对于高风险群体(如免疫功能低下者、移植前患者和孕妇)来说,早期诊断HEV感染至关重要,因为HEV可能导致严重的或暴发性肝炎。根据世界卫生组织的说法,提高可靠诊断工具的可及性是减少病毒性肝炎负担的公共卫生策略的关键组成部分。早期检测能够及时进行临床管理和监测,尤其是在脆弱人群中
作者贡献声明 Carolina Freyre-Carrillo: 撰写、审稿与编辑、数据分析。Ana Perez-Jimenez: 撰写、审稿与编辑、研究、数据分析。Antonio Rivero-Juarez: 撰写、审稿与编辑、监督、研究、资金获取、数据分析、概念构思。Ana Fuentes: 撰写、审稿与编辑、数据分析。Jo?o Mesquita: 撰写、审稿与编辑、监督、研究、资金获取、数据分析。
数据可用性声明 所有生成的数据可根据需要向相应作者咨询。
利益冲突 作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或可能影响本文工作的个人关系。
资金来源 这项工作得到了葡萄牙科学技术基金会(FCT)和绿色化学-清洁技术及工艺联合实验室(UID/50006/2025)的支持。Sérgio Santos-Silva感谢葡萄牙科学技术基金会(FCT)通过Maria de Sousa-2021计划提供的2021年奖学金09461.BD合同对其博士研究的财政支持,项目参考编号和DOI标识符为
https://doi.org/10.54499/2021.09461.BD (2025年6月1日访问)。Pedro
利益冲突声明 ? 作者声明以下可能被视为潜在竞争利益的财务利益/个人关系:
Helena Maria Rodrigues Gon?alves与Biosensor NTech, Nanotechnology Services Lda存在雇佣关系。Helena Maria Rodrigues Gon?alves持有Biosensor NTech, Nanotechnology Services的专利申请中。如果没有其他作者,他们声明自己没有已知的竞争利益