基于电化学适配体生物传感器开发的白喉疫苗质量控制检测方法

《Scientific Reports》：Development of a quality control test for diphtheria vaccine based on an electrochemical aptamer-based biosensor

　　

摘要

在疫苗开发的每一个阶段，包括研究和开发以及常规生产（过程中批次放行的控制），质量控制检测都是确保最终产品的有效性、安全性和一致性的关键操作。传统的质量控制检测依赖于生化、物理化学和基于细胞的检测方法。在这项研究中，我们报告了一种基于电化学适配体的质量控制检测方法，该方法专门用于白喉疫苗。首先，通过SELEX（通过指数富集系统进化配体）技术成功选择并表征了针对白喉的特异性适配体。共进行了11轮筛选，最终选出了5个对白喉类毒素亲和力不同的适配体序列。其中，亲和力最强的适配体D1（K_d= 1.4 nM）被用于开发电化学适配体传感平台。该适配体被连接到巯基上，以便将其固定在丝印金电极（SPGEs）上。随后，在监测适配体-目标复合物形成前后的电化学信号的基础上，实现了无标记方式下的白喉类毒素检测。该方法在宽线性范围内（0.008至290 ng/mL）表现出优异的分析性能，并且检测限低至1.92 ng/mL。由于白喉疫苗通常与百日咳和破伤风疫苗联合使用，因此进行了交叉反应性测试。结果表明，该适配体传感器对白喉类毒素具有高选择性和特异性，而对非特异性类毒素几乎没有反应。此外，还成功验证了该适配体传感器在实际疫苗样品中检测白喉类毒素的实用性。这种开发的适配体传感器作为一种快速、经济且准确的方法，具有巨大的应用潜力，适用于疫苗的质量控制检测。