复旦大学先进晶体管材料与器件实验室
暨 高分子科学系魏大程课题组
Advanced Transistor Material and Device Laboratory & Wei's Group @ Fudan University
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《J Am Chem Soc》魏大程团队发展多抗体组合策略实现新冠抗原混合样本检测

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)对全球公共卫生和经济造成了巨大威胁。目前,全球累计新冠肺炎确诊人数超过25484万,死亡病例超过512万。快速、精准和大规模的筛查对于控制疫情传播十分重要。基于逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)的核酸检测是筛查新冠阳性患者的金标准。qRT-PCR的预处理和扩增过程增加了检测时间(2–4小时),无法满足疫情防控的需求。新冠病毒抗原检测(如胶体金法、酶联免疫吸附法、电化学法)能够实现快速检测,然而通常只有60–90%的正确率,存在误诊风险。


针对以上问题,复旦大学魏大程团队开发了基于多抗体组合修饰的石墨烯晶体管传感器,实现了新冠病毒抗原的101混检,平均检测时间小于1分钟,与qRT-PCR结果的符合率为~100%。相关工作以“Ultra-PreciseAntigen 10-in-1 Pool Testing by Multi-Antibodies Transistor Assay”为题发表在Journalof the American Chemical Society(美国化学会志)上。



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1.用于新冠病毒抗原检测的多靶向位点抗体组合晶体管传感器



研究发现新冠病毒刺突蛋白(S蛋白)由S1S2两个亚基组成,其中S1亚基和S蛋白受体识别区是抗原检测中的重要靶点。通过在石墨烯场效应晶体管表面修饰S1蛋白单抗、CR3022单抗、n3021纳米抗体,分别靶向新冠病毒S蛋白不同区域。利用协同作用实现了新冠病毒抗原的快速检测。该传感器的检出限达到3.5× 1017g mL1量级,能够用于101临床混合样本的检测。在43个单人单管临床样本和17101混合样本的检测中,该传感器成功筛查出全部阳性病例,展现出高准确性。



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2.新冠病毒抗原101混合检测的结果



复旦大学高分子科学系聚合物分子工程国家重点实验室为第一单位;复旦大学高分子科学系博士生戴长昊为第一作者;复旦大学魏大程研究员为通讯作者。复旦大学刘云圻院士、朱召芹研究员、郭明权博士等参与了该研究;复旦大学上海医学院应天雷教授和吴艳玲博士为该研究提供了抗体。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市科委和复旦大学的资助。



论文信息:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c08598


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