Метод экспресс-детекции рекомбинантного белка Е вируса Западного Нила

Отмечено, что время детекции белка E вируса Западного Нила стандартными методами – имуноферментным анализом на антиген вируса Западного Нила, сероконверсией антител, полимеразной цепной реакцией с обратной транскрипцией, изоляцией вируса и анализом нейтрализации, составляет не менее одного часа. Вирус Западного Нила (род Flavivirus) принадлежит антигенному комплексу японского энцефалита семейства Flaviviridae и способен вызывать лихорадку или тяжёлую болезнь Западного Нила. Для повышения скорости обнаружения рекомбинантного белка Е вируса Западного Нила предложен метод экспресс-детекции с использованием разработанного перспективного аналитического устройства на базе биосенсора. В основе биосенсора лежит полевой транзистор, изготовленный методом оптической литографии по технологии «кремний на изоляторе». Конструкция биосенсора модернизирована – изменена топология кристалла (в центре сформирован один электрод заземления, вокруг которого расположены 20 полевых транзисторов), а поверхность кристалла дополнительно покрыта слоем оксида гафния для стабилизации электрических характеристик. Детекция белка с помощью биосенсора основана на измерении амплитуды тока в цепи исток-сток биосенсора с иммобилизованными на поверхности его затвора моноклональными антителами в ответ на появление в анализируемой пробе антигена – рекомбинантного белка Е вируса Западного Нила. Экспериментально установлено, что биосенсор способен детектировать белок концентрацией 10 пг/мкл. Дальнейшие исследования направлены на определение погрешности измеряемых концентраций и статистической достоверности результатов, полученных с помощью биосенсора.

1. Smithbur n K. C., Hughes T. P., Burke A. W., Paul J. H. A neurotropic virus isolated from the blood of a native of Uganda. American Journal of Tropical Medicine, s1-20(4), 471–472 (1940). https://doi.org/10.4269/ajtmh.1940.s1-20.471

2. Odigie A. E., Stufano A., Schino V. et al. W est Nile Virus infection in occupational settings – A systematic review. Pathogens, 13(2), 157 (2024). https://doi.org/10.3390/pathogens13020157

3. Austin S. K., Dowd K. A. B cell response and mechanisms of antibody protection to West Nile Virus. Viruses, 6(3), 1015–1036 (2014). https://doi.org/10.3390/v6031015

4. Sambri V., Capobianchi M. R., Cavrini F. et al. Diagnosis of west nile virus human infections: overview and proposal of diagnostic protocols considering the results of external quality assessment studies. Viruses, 5(10), 2329–2348 (2013). https://doi.org/10.3390/v5102329

5. Chancey C., Grinev A., Volkova E., Rios M. The global ecology and epidemiology of West Nile virus. BioMed Research International, 2015(1), 376230 (2015). https://doi.org/10.1155/2015/376230

6. Mukhopadhyay S., Kim B. S., Chipman P. R et al. Structure of West Nile virus. Science, 302(5643), 248 (2003). https://doi.org/10.1126/science.1089316

7. Генералов В. М., Глухов А. В., Грабежова В. К. и др. Биосенсор для индикации биологических частиц: пат. RU 223220 U1. Изобретения. Полезные модели. № 4 (2024).

8. Shanshin D. V., Borisevich S. S., Bondar A. A. et al. Can modern molecular modeling methods help find the area of potential vulnerability of flaviviruses? International Journal of Molecular Sciences, 23(14), 7721 (2022). https://doi.org/10.3390/ijms23147721

9. Malsagova K. A., Pleshakova T. O., Kozlov A. F. et al. Detection of influenza virus using a SOI-nanoribbon chip, based on an N-type field-effect transistor. Biosensors, 11(4), 119 (2021). https://doi.org/10.3390/bios11040119

10. Наумова О. В., Фомин Б. И. Оптимизация отклика нанопроволочных биосенсоров. Автометрия, 52(5), 21–25 (2016). https://doi.org/10.15372/AUT20160503

11. Syu Y.C. , Hsu W.E., Lin C.T. Field-effect transistor biosensing: Devices and clinical applications. ECS Journal of Solid State Science and Technology, 7(7), Q3196 (2018). https://doi.org/10.1149/2.0291807jss