基于磁分离和荧光量子点标记的高灵敏禽流感病毒检测
[Abstract]:With the development of science and technology, a variety of detection methods have been greatly developed, but there is still a lack of highly sensitive detection methods suitable for field use. At present, the standard method of avian influenza virus detection is to isolate and amplify the virus in chicken embryos or cells, and use serological methods to confirm the type of the virus. This method is cumbersome and usually takes 1-2 weeks to get the results. Other commonly used detection methods are enzyme-linked immunosorbent assay (ELISAs) and DNA amplification based on molecular biology (PCR). Because of the complexity of clinical samples and the low concentration of the substances to be detected, the detection of clinical samples requires high sensitivity, stability and reliability of detection methods. In order to detect clinical samples on the spot, it is required that the method is simple, portable and does not need complicated instruments. Therefore, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and conventional PCR methods can not achieve high sensitivity and robustness on the spot.
Immunomagnetic separation method based on micro/nano magnetic spheres can identify and separate low concentration targets from complex sample environments and reduce the interference of non-specific substances. At the same time, using stable and bright fluorescence of fluorescent nano-material quantum dots, using quantum dots as marker materials can improve the detection sensitivity. The combination of sphere magnetic sorting and fluorescent quantum dot labeling has a good application prospect in the detection of highly sensitive pathogens; and because this method has the advantages of simple operation, universal principle, no need for personnel training, this method is expected to achieve in-situ and clinical virus detection. A robust method for in-situ detection of avian influenza virus H9N2 was developed by combining magnetic separation of micro/nano magnetic spheres with fluorescent quantum dot labeling.
1. Taking H9N2 avian influenza virus as an example, a robust and in-situ detection method for avian influenza virus based on immunomagnetic separation and fluorescent quantum dot labeling was constructed. The method can capture H9N2 virus accurately even in complex environment by modifying monoclonal antibodies against H9N2 membrane protein HA on the surface of nano-magnetic spheres. The method has strong specificity and high sensitivity, and can detect 60 viruses in 200 mu L samples. It is one of the most sensitive methods to detect viruses. The intra-batch and inter-batch variability coefficients were 1.35% and 3.30%, respectively. The method can be used to detect virus in complex biological samples (broken tissues and poultry feces) with high selectivity. The coincidence rate of double-blind test was 96.7% in 30 poultry pharyngeal swabs. Therefore, this method has a broad application prospect in the field detection of real samples. And because of its universal detection principle, this method can be extended to other virus detection.
2. The kinetics of virus capture by nano-magnetic spheres was studied. In this system, the nano-sized immunomagnetic spheres used for capture have the same size as the virus (100-200 nm). Therefore, the kinetics of virus capture by immunomagnetic spheres is helpful to understand the reaction kinetics between nano-sized particles. In the case of large excess, the capture process is similar to the bimolecular quasi-first order reaction. The capture rate constant KF is 4.25 *109 (mol/L) -1s-1, and it takes only 15 minutes to capture 90% of the virus.
3. Inspired by the virus's recognition and binding of a-2,3-sialic acid-galactic acid receptor (a-2,3-sialic acid-Gal linkage) on the surface of cells infected with avian influenza virus, sialic acid was linked to the surface of quantum dots coupled with galactose via a-2,3-glycoside bond under the action of a specific sialic enzyme to simulate saliva on the cell surface. The acid receptor structure has successfully prepared sialic acid modified quantum dots and attempted to mark the avian influenza virus H9N2.
4. Based on the principle of immunomagnetic sorting and fluorescent quantum dot labeling, a new method for the identification and detection of avian influenza virus was established by using a-2,3-SA-QDs modified with a-2,3-sialic acid (a-2,3-SA-QDs).
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:R392.1;O657.1
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本文编号:2230486
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