Электрохимический иммуносенсор с покрытием из нанокубиков Cu₂O для выявления спайкового белка SARS-CoV-2

Коронавирус SARS-CoV-2 вызвал пандемию, начавшуюся в 2020 году. Поэтому тестирование имеет решающее значение для снижения экономических и медицинских последствий пандемии. Для диагностики по месту оказания медицинской помощи в настоящем исследовании предложен безметочный электрохимический биосенсор — перспективное нанобиоустройство для выявления спайкового белка SARS-CoV-2. При создании устройства большое значение имеет иммобилизация на поверхности электрода антител IgG к спайковому белку SARS-CoV-2 с упорядоченной ориентацией, которую обеспечивает стафилококковый белок A (ProtA). Для увеличения количества ProtA на поверхности электрода использовали трафаретно-печатный углеродный электрод, модифицированный нанокубиками CuO, которые обеспечивают большую площадь поверхности при малом занимаемом объёме. Это значительно повысило чувствительность и стабильность сенсорной платформы. Электрохимические измерения показали выраженную линейную зависимость между сопротивлением переносу заряда (R) и концентрацией спайкового белка в диапазоне от 0,25 фг/мл до 1 мкг/мл при специфическом связывании. Анализ занимал 20 мин; при тестировании с вирусами гриппа типов 1 и 2 предел обнаружения спайкового белка составил 0,04 фг/мл, перекрёстной реактивности не выявлено. Средняя степень извлечения в различных искусственных матрицах — слюне, искусственной назальной жидкости и универсальной транспортной среде (UTM) — составила около 97–103%, что свидетельствует о высокой эффективности и практической применимости метода. Нанобиоустройство также проверили на образцах пациентов и здоровых лиц; результаты стандартной полимеразной цепной реакции (ПЦР) уже были получены, а результаты сенсора оказались удовлетворительными. Графическая аннотация.