RU218447U1 - Multiparametric test system for the simultaneous determination of antigens of SARS-CoV-2 viruses, influenza type A and B by immunochromatography - Google Patents
Multiparametric test system for the simultaneous determination of antigens of SARS-CoV-2 viruses, influenza type A and B by immunochromatography Download PDFInfo
- Publication number
- RU218447U1 RU218447U1 RU2022132475U RU2022132475U RU218447U1 RU 218447 U1 RU218447 U1 RU 218447U1 RU 2022132475 U RU2022132475 U RU 2022132475U RU 2022132475 U RU2022132475 U RU 2022132475U RU 218447 U1 RU218447 U1 RU 218447U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- influenza
- cov
- sars
- viruses
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель предназначена для определения нуклеокапсидных антигенов вирусов SARS-CoV-2, гриппа типа А, гриппа типа В в респираторных образцах, а именно в мазках из носоглотки и ротоглотки человека. Может быть использована в качестве инструмента лабораторной диагностики коронавирусной инфекции COVID-19 и гриппа. Устройство представляет собой тест-полоску – комплекс мембран на пластиковой подложке с предварительно нанесенными реагентами, включающими контрольную зону и ряд аналитических зон с моноклональными антителами, специфичными к вирусу SARS-CoV-2 и вирусам гриппа типа А и В, мембрану под конъюгаты с окрашенным маркером. Мембрана под конъюгаты с окрашенным маркером предобработана буферным раствором с добавлением композиции органических полимеров полиэтиленгликоля (PEG) 1%, поливинилпирролидона (PVP) 0,25% и полоксамера Pluronic f68 0,5%. Устройство обеспечивает равномерное вымывание окрашенного реагента при проведении анализа, что обеспечивает равномерное распределение конъюгатов по мембране, минимизируя неспецифическое связывание и ресолюбилизацию без потери реакционной способности. Таким образом достигаются высокие значения аналитических параметров тест-системы. 2 ил. The utility model is designed to determine the nucleocapsid antigens of SARS-CoV-2, influenza type A, influenza type B in respiratory samples, namely in human nasopharyngeal and oropharyngeal swabs. Can be used as a tool for laboratory diagnosis of coronavirus infection COVID-19 and influenza. The device is a test strip - a complex of membranes on a plastic substrate with pre-applied reagents, including a control zone and a number of analytical zones with monoclonal antibodies specific to the SARS-CoV-2 virus and influenza A and B viruses, a membrane for conjugates with a colored marker . The membrane for conjugates with a colored marker was pretreated with a buffer solution with the addition of a composition of organic polymers of polyethylene glycol (PEG) 1%, polyvinylpyrrolidone (PVP) 0.25% and Pluronic f68 poloxamer 0.5%. The device provides uniform washing out of the colored reagent during analysis, which ensures uniform distribution of conjugates across the membrane, minimizing non-specific binding and resolubilization without loss of reactivity. Thus, high values of the analytical parameters of the test system are achieved. 2 ill.
Description
Полезная модель относится к определению нуклеокапсидных антигенов вирусов SARS-CoV-2, гриппа типа А и В в клиническом образце за короткое время методом иммунохроматографического анализа.The utility model relates to the determination of nucleocapsid antigens of SARS-CoV-2 viruses, influenza A and B in a clinical sample in a short time by immunochromatographic analysis.
Инфекции COVID-19 и грипп, вызванные данными вирусами, – это острые респираторные заболевания со схожей симптоматикой и типами передачи. Для легкого течения инфекций типичны лихорадка, миалгия, головная боль, воспаление горла, кашель или насморк (ВОЗ. Коронавирусная инфекция (COVID-19): COVID-19 и грипп. 2021). Однако возможны осложнения вплоть до летального исхода. Например, острый респираторный дистресс‑синдром (ОРДС) с развитием дыхательной недостаточности (Pormohammad, A., et al., 2021; Щелканов, М., et al.,2015). Риск возникновения осложнений зависит от своевременного начала этиотропной терапии. Таким образом необходим инструмент для точной дифференциальной диагностики данных инфекций (Cuadrado-Payán, E., et al., 2020). Быстрое обнаружение патогена позволит выбрать верную стратегию лечения, минимизировать последствия болезни, а также вовремя актуализировать информацию по эпидемиологической обстановке.COVID-19 infections and influenza caused by these viruses are acute respiratory illnesses with similar symptoms and transmission patterns. Fever, myalgia, headache, sore throat, cough, or runny nose are common in mild infections (WHO Coronavirus Infection (COVID-19): COVID-19 and Influenza 2021). However, complications up to a lethal outcome are possible. For example, acute respiratory distress syndrome (ARDS) with the development of respiratory failure (Pormohammad, A., et al., 2021; Shchelkanov, M., et al., 2015). The risk of complications depends on the timely initiation of etiotropic therapy. Thus, a tool is needed for accurate differential diagnosis of these infections (Cuadrado-Payán, E., et al., 2020). Rapid detection of a pathogen will allow choosing the right treatment strategy, minimizing the consequences of the disease, and updating information on the epidemiological situation in time.
Современная лабораторная диагностика COVID-19 и гриппа включает в себя метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) (Яцышина, С., et al., 2016; Кузнецова, Н.А., et al., 2020; Жданов, К., et al., 2020; Tsang, N.N.Y., et al., 2021) и различные варианты иммунохимического анализа (Di Domenico, M., A. De Rosa, and M. Boccellino, 2021; Steininger, C., et al., 2020). ПЦР-диагностика и большинство иммунохимических методов сочетают низкий предел обнаружения и высокую воспроизводимость результатов. Однако для их применения необходимо дорогостоящее оборудование и квалифицированный персонал, а само определение занимает длительное время.Modern laboratory diagnostics of COVID-19 and influenza includes the polymerase chain reaction (PCR) method (Yatsyshina, S., et al., 2016; Kuznetsova, N.A., et al., 2020; Zhdanov, K., et al. ., 2020; Tsang, N.N.Y., et al., 2021) and various immunoassays (Di Domenico, M., A. De Rosa, and M. Boccellino, 2021; Steininger, C., et al., 2020). PCR diagnostics and most immunochemical methods combine a low detection limit and high reproducibility of results. However, their application requires expensive equipment and qualified personnel, and the determination itself takes a long time.
Альтернативным методом, который лишен таких недостатков, является иммунохроматографический анализ. Оценить результат исследования можно визуально через 15 минут, что соответствует современному тренду медицинской диагностики – проведение анализа «на месте оказания медицинской помощи» ("Point-of-care testing"). An alternative method that does not have these disadvantages is immunochromatographic analysis. You can evaluate the result of the study visually in 15 minutes, which corresponds to the modern trend in medical diagnostics - analysis "at the point of care" ("Point-of-care testing").
Таким образом, благодаря использованию иммунохроматографических тест-систем появляется возможность выявить заболевание и прервать цепочки передачи инфекции на ранней стадии посредством адресных мер изоляции и взятия под наблюдение большинства зараженных и близко контактировавших с ними лиц. Одновременное определение антигенов SARS-CoV-2 и вирусов гриппа типов А и В позволяет минимизировать количество отбора проб, сократить время анализа и его стоимость, сделать тест удобным инструментом для отделений неотложной или выездной помощи.Thus, thanks to the use of immunochromatographic test systems, it becomes possible to detect the disease and interrupt the chains of transmission of infection at an early stage through targeted isolation and surveillance of the majority of infected and close contacts. Simultaneous detection of SARS-CoV-2 antigens and influenza A and B viruses minimizes the number of samples taken, reduces analysis time and cost, and makes the test a convenient tool for emergency departments or outreach.
Однако разработка таких систем является сложным и наукоемким процессом. Созданию стабильной и чувствительной иммунохроматографической тест-системы предшествует тщательный подбор и индивидуальная оптимизация целого ряда параметров. Одним из ключевых элементов тест-полоски является мембрана под конъюгат. Здесь происходит образование первых иммуноспецифических комплексов с окрашенным маркером. Задача мембраны – поддерживать стабильность конъюгата в высушенном виде, способствовать эффективному его вымыванию на рабочую область контролировать скорость движения жидкости и реагентов. However, the development of such systems is a complex and knowledge-intensive process. The creation of a stable and sensitive immunochromatographic test system is preceded by careful selection and individual optimization of a number of parameters. One of the key elements of the test strip is the conjugate membrane. Here, the formation of the first immunospecific complexes with a colored marker occurs. The task of the membrane is to maintain the stability of the conjugate in the dried form, to facilitate its effective leaching to the working area, to control the rate of movement of the liquid and reagents.
Частой проблемой при разработке мультипараметрического теста является нарушение кинетики движения фронта жидкости при переходе с мембраны под конъюгат на рабочую мембрану ввиду больших количеств разнородных и склонных агрегировать конъюгатов окрашенного маркера и антител. Дополнительная предобработка (Millipore E. M. D. Rapid lateral flow test strips: considerations for product development, 2013) мембраны предложенным буферным раствором исключает данные сложности. Таким образом обеспечивается равномерное распределение конъюгата по рабочей мембране без фантомных полос и пятен, затрудняющие детекцию результата. A frequent problem in the development of a multiparametric test is the violation of the kinetics of the movement of the liquid front during the transition from the membrane under the conjugate to the working membrane due to the large amounts of heterogeneous and prone to aggregation conjugates of the stained marker and antibodies. Additional pretreatment (Millipore E. M. D. Rapid lateral flow test strips: considerations for product development, 2013) of the membrane with the proposed buffer eliminates these difficulties. Thus, a uniform distribution of the conjugate over the working membrane is ensured without phantom bands and spots that make it difficult to detect the result.
Компоненты буферного раствора для предобработки мембраны включают органические полимеры полиэтиленгликоль (PEG) 1%, поливинилпирролидон (PVP) 0.25% и полоксамер Pluronic f68 0.5%. Они минимизирует неспецифическое связывание, способствуют равномерному и более медленному движению пробы тем самым повышая время специфического взаимодействия и сдвигая предел детекции в область более низких концентраций. Такой вариант является наиболее простым в реализации теста и не требует внедрения новых систем усиления сигнала.С учетом специфики заявленной полезной модели ниже рассмотрены публикации по разработке мультипараметрических тест-систем, где проводится предобработка мембраны под конъюгат.Membrane pretreatment buffer components include organic polymers polyethylene glycol (PEG) 1%, polyvinylpyrrolidone (PVP) 0.25%, and Pluronic f68 poloxamer 0.5%. They minimize non-specific binding, promote uniform and slower sample movement, thereby increasing the specific interaction time and shifting the detection limit to lower concentrations. This option is the easiest to implement the test and does not require the introduction of new signal amplification systems. Taking into account the specifics of the claimed utility model, publications on the development of multiparametric test systems, where the membrane is pretreated for conjugate, are considered below.
1) тест-система для одновременного выявления вирусов мозаики тростникового сахара, описанная в публикации Thangavelu R. M. и соавторов «Ultrasensitive nano-gold labelled, duplex lateral flow immunochromatographic assay for early detection of sugarcane mosaic viruses» («Сверхчувствительный дуплексный иммунохроматографический анализ на коллоидном золоте для ранней детекции вирусов мозаики сахарного тростника»): Scientific reports, 2022, v.12. p. 1-14. DOI: 10.1038/s41598-022-07950-6.1) a test system for the simultaneous detection of cane sugar mosaic viruses, described in the publication of Thangavelu R. M. and co-authors "Ultrasensitive nano-gold labeled, duplex lateral flow immunochromatographic assay for early detection of sugarcane mosaic viruses" early detection of sugar cane mosaic viruses”): Scientific reports, 2022, v.12. p. 1-14. DOI: 10.1038/s41598-022-07950-6.
2) тест-система для одновременной детекции пестицидов атразина и ацетохлора, описанная в публикации Ruan X. и соавторов «Nanomaterial-enhanced 3D-printed sensor platform for simultaneous detection of atrazine and acetochlor» («Напечатанная на 3D-принтере усиленная наноматериалами сенсорная платформа для одновременного определения атразина и ацетохлора»): Biosensors and Bioelectronics, 2021, v.184. p. 113238. DOI: 10.1016/j.bios.2021.113238.2) a test system for the simultaneous detection of atrazine and acetochlor pesticides, described in the publication of Ruan X. et al. "Nanomaterial-enhanced 3D-printed sensor platform for simultaneous detection of atrazine and acetochlor" simultaneous determination of atrazine and acetochlor"): Biosensors and Bioelectronics, 2021, v.184. p. 113238. DOI: 10.1016/j.bios.2021.113238.
Описанная в публикации Thangavelu R. M. и соавторов тест-система представляет собой мембранный композит, в состав которого входит:The test system described in the publication by Thangavelu R. M. and co-authors is a membrane composite, which includes:
1) мембрана под образец;1) membrane for the sample;
2) мембрана под конъюгат, предобработанная натрий-фосфатным буфером рН 7,4 с добавлением 2% БСА, 2% ПВП, 1% сахарозы и 0,25% Tween-20;2) membrane for conjugate, pretreated with sodium phosphate buffer pH 7.4 with the addition of 2% BSA, 2% PVP, 1% sucrose and 0.25% Tween-20;
3) нитроцеллюлозная мембрана с иммобилизованными мАТ против вирусов мозаики и полосатой мозаики сахарного тростника в соответствующих тестовых зонах и кроличьими антивидовыми антителами в контрольной зоне;3) nitrocellulose membrane with immobilized mAbs against sugarcane mosaic and striated mosaic viruses in the respective test areas and rabbit anti-species antibodies in the control area;
4) конечная адсорбирующая мембрана для впитывания компонентов пробы после прохождения реакции.4) final adsorbing membrane for absorbing sample components after the reaction.
Для детекции вирусных антигенов используются конъюгаты соответствующих вирусу мАТ и НЧКЗ, покрытых цистеамином. Конъюгаты каждого типа мАТ наносятся на отдельную мембрану и высушиваются. При сборке тест-полоски обе мембраны помещаются внахлест.For the detection of viral antigens, cysteamine-coated mAb and NPSC conjugates corresponding to the virus are used. The conjugates of each mAb type are applied to a separate membrane and dried. When assembling the test strip, both membranes are placed overlapping.
По окончании анализа применяют «золотое» усиление, заключающееся в восстановлении солей золота. Это приводит к формированию крупных частиц и, следовательно, большей интенсивности окрашивания на мембране.At the end of the analysis, "golden" amplification is used, which consists in the reduction of gold salts. This leads to the formation of large particles and, consequently, a greater intensity of staining on the membrane.
Анализ проводят следующим образом:The analysis is carried out as follows:
1) Растительный экстракт наносится на тест-полоску, происходит инкубация.1) Plant extract is applied to the test strip, incubation occurs.
2) Результат анализа фиксируют визуально.2) The result of the analysis is fixed visually.
Результат анализа интерпретируют следующим образом:The result of the analysis is interpreted as follows:
1) Если на рабочей мембране проявляется одна окрашенная линия в контрольной зоне, результат признается отрицательным. В пробе отсутствуют антигены вирусов мозаики и полосатой мозаики сахарного тростника; 1) If one colored line appears on the working membrane in the control zone, the result is considered negative. The sample does not contain antigens of sugar cane mosaic and striated mosaic viruses;
2) Если на рабочей мембране окрашиваются две или три линии, одна из которых контрольная, результат признается положительным. В пробе отсутствуют антигены вирусов мозаики и полосатой мозаики сахарного тростника.2) If two or three lines are stained on the working membrane, one of which is the control one, the result is considered positive. The sample does not contain antigens of sugar cane mosaic and striated mosaic viruses.
Технический результат полезной модели заключается в улучшении условий протекания иммунохимических реакций на мембране тест-системы с достижением минимального предела детекции нуклеокапсидных антигенов вирусов SARS-CoV-2, гриппа типа А и В.The technical result of the utility model is to improve the conditions for the flow of immunochemical reactions on the membrane of the test system with the achievement of the minimum limit of detection of nucleocapsid antigens of SARS-CoV-2 viruses, influenza A and B.
Указанный технический результат достигается тем, что перед нанесением конъюгатов мАТ против вирусов SARS-CoV-2, гриппа типа А и В с окрашенным маркером мембрана предобрабатывается буферным раствором с добавлением композиции органических полимеров полиэтиленгликоля (PEG) 1%, поливинилпирролидона (PVP) 0.25% и полоксамера Pluronic f68 0.5%.The specified technical result is achieved by the fact that before applying the mAb conjugates against SARS-CoV-2 viruses, influenza type A and B with a colored marker, the membrane is pre-treated with a buffer solution with the addition of a composition of organic polymers of polyethylene glycol (PEG) 1%, polyvinylpyrrolidone (PVP) 0.25% and poloxamer Pluronic f68 0.5%.
Буферный раствор с добавлением композиции органических полимеров полиэтиленгликоля (PEG) 1%, поливинилпирролидона (PVP) 0.25% и полоксамера Pluronic f68 0.5% растворяется в наносимом конъюгате, смешивается с ним и высушивается. При проведении анализа, после внесение образца он способствует равномерному вымыванию окрашенного реагента с мембраны. Равномерное распределение конъюгатов по мембране минимизирует неспецифическое связывание и обеспечивает их ресолюбилизацию без потери реакционной способности. Таким образом, благодаря предобработке мембраны под конъюгат буферным раствором с добавлением композиции органических полимеров полиэтиленгликоля (PEG) 1%, поливинилпирролидона (PVP) 0.25% и полоксамера Pluronic f68 0.5% достигаются высокие значения аналитических параметров тест-системы.The buffer solution with the addition of a composition of organic polymers of polyethylene glycol (PEG) 1%, polyvinylpyrrolidone (PVP) 0.25% and poloxamer Pluronic f68 0.5% is dissolved in the applied conjugate, mixed with it and dried. During the analysis, after the introduction of the sample, it contributes to the uniform washing out of the colored reagent from the membrane. Uniform distribution of conjugates across the membrane minimizes non-specific binding and ensures their resolubilization without loss of reactivity. Thus, due to the pretreatment of the membrane for the conjugate with a buffer solution with the addition of a composition of organic polymers of polyethylene glycol (PEG) 1%, polyvinylpyrrolidone (PVP) 0.25%, and Pluronic f68 poloxamer 0.5%, high values of the analytical parameters of the test system are achieved.
Описанная Ruan X. И соавторами тест-система представляет собой бифункциональный мембранный композит, в состав которого входит:The test system described by Ruan X. and co-authors is a bifunctional membrane composite, which includes:
1) расширенная мембрана под образец треугольной формы;1) an expanded membrane for a triangular sample;
2) две мембраны под конъюгат, одна из которых предобработана раствором 2% БСА + 2% сахароза, другая – раствором 2% БСА + 2% сахароза + 0,3% Tween-20;2) two membranes for the conjugate, one of which was pretreated with a solution of 2% BSA + 2% sucrose, the other with a solution of 2% BSA + 2% sucrose + 0.3% Tween-20;
3) две нитроцеллюлозные рабочие мембраны: на одной из них в тестовой зоне нанесен комплекс атразин-БСА, на другой – комплекс ацетохлор-БСА. В контрольной зоне сорбированы козьи антивидовые антитела;3) two nitrocellulose working membranes: on one of them, the atrazine-BSA complex was applied in the test zone, on the other, the acetochlor-BSA complex. Goat anti-species antibodies were adsorbed in the control zone;
4) две конечные адсорбирующие мембраны для впитывания компонентов пробы после прохождения реакции.4) two end adsorbing membranes for absorbing sample components after the reaction.
Для детекции пестицидов используются конъюгаты антител с наночастицами платины-палладия (Pd@Pt NPs). Antibody conjugates with platinum-palladium nanoparticles (Pd@Pt NPs) are used for pesticide detection.
Определение пестицидов происходит методом конкурентного анализа.Pesticides are determined by competitive analysis.
Анализ проводят следующим образом:The analysis is carried out as follows:
1) 200 мкл анализируемой пробы наносится на мембрану под образец, происходит инкубация в течение 10 минут.1) 200 µl of the analyzed sample is applied to the membrane under the sample, incubation takes place for 10 minutes.
2) Прореагировавшие участки рабочей мембраны вырезаются ножом холдера и опускаются в реакционные ячейки, заполненные тионинацетатом и перекисью водорода. Наночастицы платины-палладия в составе иммунного комплекса катализируют окислительно-восстановительную реакцию (ОВР) между данными реагентами. Процесс ОВР контролируется вольтамперометрически с помощью потенциостата.2) The reacted sections of the working membrane are cut out with a holder knife and lowered into the reaction cells filled with thionine acetate and hydrogen peroxide. Platinum-palladium nanoparticles as part of the immune complex catalyze the redox reaction (ORR) between these reagents. The OVR process is controlled voltammetrically using a potentiostat.
Содержание пестицидов в пробе оценивается количественно.The content of pesticides in the sample is quantified.
Для достижения высоких аналитических параметров тест-систем авторами публикаций представлен целый комплекс решений, направленных на усиление сигнала. Основной подход заключается в использовании неклассического варианта маркера и/или приборной регистрации результата. Однако такой способ детекции требует использования высокотехнологичного оборудования и дополнительную работу с реагентами, что делает невозможным проведение анализа point-of-care и не подходит для самотестирования. Подобные системы также сложны в полномасштабном производстве: трудоемкость сборки систем лимитирует возможности автоматизации процесса, а внедрение систем усиления сигнала увеличит затраты материалов и затем отразится на стоимости анализа.To achieve high analytical parameters of test systems, the authors of publications present a whole range of solutions aimed at signal amplification. The main approach is to use a non-classical version of the marker and/or instrumental registration of the result. However, this method of detection requires the use of high-tech equipment and additional work with reagents, which makes point-of-care analysis impossible and is not suitable for self-testing. Such systems are also difficult in full-scale production: the complexity of assembling systems limits the possibilities of process automation, and the introduction of signal amplification systems will increase the cost of materials and then affect the cost of analysis.
Необходимо отметить, что в данных тест-системах мембраны под конъюгат хоть и подвергаются специальной обработке, но при этом конъюгаты разных мАт наносятся на отдельные мембраны. Таким образом предобработка мембраны раствором не является единым комплексным решением проблемы размещения конъюгатов на одну мембрану, эффективного вымывания маркера на рабочую область тест-полоски, а также усиления чувствительности системы — это всего лишь один из элементов целого ряда оптимизаций. It should be noted that, in these test systems, the membranes for the conjugate, although they are subjected to special treatment, but the conjugates of different mAbs are applied to separate membranes. Thus, pretreatment of the membrane with a solution is not a single complex solution to the problem of placing conjugates on one membrane, effectively washing out the marker on the working area of the test strip, and increasing the sensitivity of the system - this is just one of the elements of a number of optimizations.
Более того, входящий в состав раствора для предобработки БСА не способствует равномерному вымыванию компонентов, а при высыхании потенциально может снизить химическую стабильность системы, окисляться, дезаминироваться, проявлять конформационную нестабильность и способствовать агрегации (Horn, J., Mahler, H.-C. and Friess, W. (2020). Drying for Stabilization of Protein Formulations. In Drying Technologies for Biotechnology and Pharmaceutical Applications (eds S. Ohtake, K.-i. Izutsu and D. Lechuga-Ballesteros). https://doi.org/10.1002/9783527802104.ch4).Moreover, BSA, which is part of the pretreatment solution, does not contribute to uniform washing out of the components, and when dried, it can potentially reduce the chemical stability of the system, oxidize, deaminate, exhibit conformational instability and promote aggregation (Horn, J., Mahler, H.-C. and Friess, W. (2020), Drying for Stabilization of Protein Formulations, In Drying Technologies for Biotechnology and Pharmaceutical Applications (eds S. Ohtake, K.-i. Izutsu and D. Lechuga-Ballesteros), https://doi.org /10.1002/9783527802104.ch4).
Технической задачей заявленной полезной модели является улучшение условий протекания иммунохимических реакций на мембране тест-системы для достижения минимального предела детекции нуклеокапсидных антигенов вирусов SARS-CoV-2, гриппа типа А и В. Технический результат полезной модели заключается в использовании специального состава для предобработки мембраны под конъюгат. При нанесении состав растворяется в наносимом конъюгате, смешивается с ним и способствует равномерному вымыванию окрашенного реагента при проведении анализа. Как результат, подобранный состав поддерживает равномерное распределения конъюгатов по мембране, минимизируя неспецифическое связывание и ресолюбилизацию без потери реакционной способности. Таким образом, найденный оптимум обеспечивает высокие значения аналитических параметров тест-системы. The technical objective of the claimed utility model is to improve the conditions for the flow of immunochemical reactions on the membrane of the test system to achieve the minimum limit of detection of nucleocapsid antigens of SARS-CoV-2 viruses, influenza type A and B. The technical result of the utility model is to use a special composition for pretreatment of the membrane for conjugate . When applied, the composition dissolves in the applied conjugate, mixes with it and contributes to uniform washing out of the colored reagent during the analysis. As a result, the selected formulation maintains uniform distribution of the conjugates across the membrane, minimizing non-specific binding and resolubilization without loss of reactivity. Thus, the found optimum provides high values of the analytical parameters of the test system.
Указанный технический результат достигается тем, что:The specified technical result is achieved by the fact that:
на мембрану для конъюгата нанесены конъюгаты мАТ против вируса SARS-CoV-2, вирусов гриппа типа А и В с окрашенным маркером;conjugates of mAbs against the SARS-CoV-2 virus, influenza A and B viruses with a colored marker are applied to the membrane for the conjugate;
перед нанесением конъюгатов на мембрану производится её предобработка специальным раствором состава PEG 1%, PVP 0.25% и Pluronic f68 0.5%.Before applying the conjugates to the membrane, it is pre-treated with a special solution of
Для проведения анализа, как показано на рис.1:To carry out the analysis, as shown in Fig. 1:
1) готовятся тест-полоски, на которые нанесены все необходимые иммунореагенты;1) test strips are prepared, on which all the necessary immunoreagents are applied;
2) респираторные образцы (мазки из носоглотки и ротоглотки человека) разбавляются рабочим натрий-фосфатным буфером в объеме 0,7 мл;2) respiratory specimens (human nasopharyngeal and oropharyngeal swabs) are diluted with working sodium phosphate buffer in a volume of 0.7 ml;
3) 3 капли (90 мкл) полученного раствора вносят на впитывающую мембрану тест-полоски и инкубируют в течение 10 минут;3) 3 drops (90 µl) of the resulting solution are applied to the absorbent membrane of the test strip and incubated for 10 minutes;
4) По образованию окрашенных линий проводится интерпретация результата.4) Based on the formation of colored lines, the result is interpreted.
Описанный анализ включает следующие процессы:The described analysis includes the following processes:
При наличии в анализируемой пробе нуклеокапсидных антигенов вирусов SARS-CoV-2 и/или гриппа типа А и/или гриппа типа В, они вступают в реакцию со соответствующими специфическими мАТ, мечеными окрашенным маркером. Образуются иммунные комплексы «антиген-мАТ-окрашенный маркер», которые продолжают движение с током жидкости. В соответствующей аналитической зоне тест-полоски происходит взаимодействие с иммобилизованными специфическими мАТ против SARS-CoV-2 и/или вируса гриппа типа А и/или В с образованием окрашенных иммунных комплексов «иммобилизованные мАт–антиген образца–мАт–окрашенный маркер». Увеличение количества таких иммунных комплексов приводит к образованию видимой окрашенной линии в соответствующей антигену аналитической зоне тест-полоски. В контрольной зоне тест-полоски специфический окрашенный иммунный комплекс антивидовых антител и мАт в составе конъюгата образуется независимо от наличия антигена в пробе.If the analyzed sample contains nucleocapsid antigens of SARS-CoV-2 viruses and/or influenza type A and/or influenza type B, they react with the corresponding specific mAbs labeled with a colored marker. Immune complexes "antigen-mAb-stained marker" are formed, which continue to move with the fluid flow. In the corresponding analytical zone of the test strip, interaction with immobilized specific mAbs against SARS-CoV-2 and/or influenza A and/or B virus occurs with the formation of stained immune complexes “immobilized mAb–sample antigen–mAb–stained marker”. An increase in the amount of such immune complexes leads to the formation of a visible colored line in the corresponding antigen of the analytical zone of the test strip. In the control zone of the test strip, a specific stained immune complex of anti-species antibodies and mAbs in the conjugate is formed regardless of the presence of an antigen in the sample.
Интерпретация результатов анализа производится в соответствии со схемой, представленной на рис. 1: при появлении одной окрашенной линии в контрольной зоне (7) делается вывод об отсутствии нуклеокапсидных антигенов вирусов SARS-CoV-2, гриппа типа А и В в испытуемом образце. При появлении двух и более окрашенных линий, одна из которых контрольная (7), делается вывод о присутствии нуклеокапсидных антигенов вирусов SARS-CoV-2 и/или гриппа типа А и/или гриппа типа В в испытуемом образце.The interpretation of the results of the analysis is carried out in accordance with the scheme presented in fig. 1: when one colored line appears in the control zone (7), it is concluded that there are no nucleocapsid antigens of SARS-CoV-2 viruses, influenza A and B in the test sample. When two or more colored lines appear, one of which is the control line (7), a conclusion is made about the presence of nucleocapsid antigens of SARS-CoV-2 viruses and/or influenza type A and/or influenza type B in the test sample.
Эффективность данного подхода подтверждается следующими представленным ниже примером:The effectiveness of this approach is confirmed by the following example below:
С использованием заявляемого устройства проводят анализ модельных образцов с содержанием нуклеокапсидных антигенов вирусов SARS-CoV-2, гриппа типа А и В в диапазоне концентрации 0 – 0,6 нг/мл. Образцы получены путем последовательных разведений рекомбинантных антигенов вирусов в натрий-фосфатном буфере. Using the claimed device, analysis of model samples is carried out with the content of nucleocapsid antigens of SARS-CoV-2 viruses, influenza A and B in the concentration range of 0-0.6 ng/ml. Samples were obtained by serial dilutions of recombinant virus antigens in sodium phosphate buffer.
На поверхность мембраны под образец вносят 3 капли (90 мкл) полученного раствора. Через 10 минут проводят документирование результатов анализа и их последующую цифровую обработку.3 drops (90 μl) of the resulting solution are added to the surface of the membrane under the sample. After 10 minutes, the analysis results are documented and their subsequent digital processing.
На рисунке 2 представлен график полученной зависимости интенсивности окрашивания аналитической зоны (результат цифровой обработки изображений тест-полосок) от концентрации нуклеокапсидных антигенов вирусов SARS-CoV-2, гриппа типа А и В в пробе. Из полученных данных видно, что созданный тест способен проводить идентификацию данных антигенов с пределом обнаружения 0,01 нг/мл, 0,06 нг/мл, 0,15 нг/мл соответственно (начало роста интенсивности окрашивания, т.е. появления линии в аналитической зоне), что превышает показатели тест-ссистемы собранной без использования предлагаемоего состава.Figure 2 shows a graph of the obtained dependence of the staining intensity of the analytical zone (the result of digital image processing of test strips) on the concentration of nucleocapsid antigens of SARS-CoV-2 viruses, influenza A and B in the sample. From the obtained data, it can be seen that the created test is capable of identifying these antigens with a detection limit of 0.01 ng/ml, 0.06 ng/ml, 0.15 ng/ml, respectively (the beginning of an increase in staining intensity, i.e. the appearance of a line in analytical zone), which exceeds the performance of the test system assembled without using the proposed composition.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На рис. 1 изображена схема тест-полоски: 1 – впитывающая мембрана, 2 – рабочий натрий-фосфатный буфер для разведения образца, 3 – предобработанная мембрана под конъюгат, 4 – аналитическая зона рабочей мембраны с сорбированными мАт против гриппа типа В, 5 – аналитическая зона рабочей мембраны с сорбированными мАт против гриппа типа А, 6 – аналитическая зона рабочей мембраны с сорбированными мАт против SARS-CoV-2, 7 – контрольная зона рабочей мембраны с сорбированными антивидовыми антителами, 8 – адсорбирующая мембрана.On fig. 1 shows the scheme of the test strip: 1 - absorbent membrane, 2 - working sodium phosphate buffer for diluting the sample, 3 - pretreated membrane for conjugate, 4 - analytical zone of the working membrane with sorbed mAbs against type B influenza, 5 - analytical zone of the working membrane with adsorbed mAbs against type A influenza, 6 – analytical zone of the working membrane with adsorbed mAbs against SARS-CoV-2, 7 – control zone of the working membrane with adsorbed anti-species antibodies, 8 – adsorbing membrane.
На рис. 2 изображена калибровочные кривые иммунохроматографического определения нуклеокапсидных антигенов вирусов SARS-CoV-2, гриппа типа А и В в модельных образцах в диапазоне концентраций 0 – 0,6 нг/мл: 9 – определение антигенов вируса SARS-CoV-2 в системе с предобработкой мембраны под конъюгат, 10 - определение антигенов вируса SARS-CoV-2 в системе без предобработки мембраны под конъюгат, 11 - определение антигенов вируса гриппа типа А в системе с предобработкой мембраны под конъюгат, 12 - определение антигенов вируса гриппа типа А в системе без предобработки мембраны под конъюгат, 13 - определение антигенов вируса гриппа типа В в системе с предобработкой мембраны под конъюгат, 14 - определение антигенов вируса гриппа типа В в системе без предобработки мембраны под конъюгат.On fig. Figure 2 shows the calibration curves for the immunochromatographic determination of nucleocapsid antigens of SARS-CoV-2 viruses, influenza A and B in model samples in the concentration range of 0–0.6 ng/ml: 9 – determination of antigens of the SARS-CoV-2 virus in a system with membrane pretreatment for conjugate, 10 - detection of antigens of the SARS-CoV-2 virus in the system without membrane pretreatment for conjugate, 11 - determination of antigens of influenza A virus in the system with membrane pretreatment for conjugate, 12 - determination of influenza type A antigens in the system without membrane pretreatment for conjugate, 13 - determination of antigens of type B influenza virus in the system with pretreatment of the membrane for conjugate, 14 - determination of antigens of influenza type B in the system without pretreatment of the membrane for conjugate.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU218447U1 true RU218447U1 (en) | 2023-05-25 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808765C2 (en) * | 2023-01-19 | 2023-12-04 | Закрытое Акционерное Общество (ЗАО) "ЭКОлаб" | KIT FOR DETECTING ANTIBODIES OF CLASSES M AND G AGAINST NUCLEOCAPSID (Nc) AND RECEPTOR-BINDING DOMAIN OF SPIKE PROTEIN OF SARS-CoV-2 CORONAVIRUS |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017161378A1 (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | Qurasense, Inc. | Collection device for diagnostics of vaginal discharge |
RU201487U1 (en) * | 2020-06-09 | 2020-12-17 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФИЦ Биотехнологии РАН) | Device for multiplex immunochromatographic analysis of viral and bacterial pathogens with an additional stage of signal amplification |
RU2761481C1 (en) * | 2021-09-07 | 2021-12-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт гриппа им. А.А. Смородинцева» Министерства здравоохранения Российской Федерации | TEST SYSTEM FOR DETECTING SARS-CoV-2, INFLUENZA VIRUS A, INFLUENZA VIRUS B BY THE METHOD OF ONE-STEP POLYMERASE CHAIN REACTION WITH REVERSE TRANSCRIPTION |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017161378A1 (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | Qurasense, Inc. | Collection device for diagnostics of vaginal discharge |
RU201487U1 (en) * | 2020-06-09 | 2020-12-17 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФИЦ Биотехнологии РАН) | Device for multiplex immunochromatographic analysis of viral and bacterial pathogens with an additional stage of signal amplification |
RU2761481C1 (en) * | 2021-09-07 | 2021-12-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт гриппа им. А.А. Смородинцева» Министерства здравоохранения Российской Федерации | TEST SYSTEM FOR DETECTING SARS-CoV-2, INFLUENZA VIRUS A, INFLUENZA VIRUS B BY THE METHOD OF ONE-STEP POLYMERASE CHAIN REACTION WITH REVERSE TRANSCRIPTION |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808765C2 (en) * | 2023-01-19 | 2023-12-04 | Закрытое Акционерное Общество (ЗАО) "ЭКОлаб" | KIT FOR DETECTING ANTIBODIES OF CLASSES M AND G AGAINST NUCLEOCAPSID (Nc) AND RECEPTOR-BINDING DOMAIN OF SPIKE PROTEIN OF SARS-CoV-2 CORONAVIRUS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Andryukov | Six decades of lateral flow immunoassay: from determining metabolic markers to diagnosing COVID-19 | |
US5308775A (en) | Assay devices for concurrently detecting an analyte and confirming the test result | |
EP2414834B1 (en) | Method and device for assay | |
JP5793075B2 (en) | Specimen analysis tool, method for producing specimen analysis tool, and method for suppressing liquid permeability reduction of deployment member | |
WO2012105721A1 (en) | Three-dimensional paper micro-diagnosis chip | |
CN107621539A (en) | A kind of method of analyte in detection means and detection liquid sample | |
US20150024415A1 (en) | Detection and quantification of analytes based on signal induced by alkaline phosphate | |
EP1933139B1 (en) | Rapid immunochromatographic detection by amplification of the colloidal gold signal | |
Roberts et al. | Biological/synthetic receptors (antibody, enzyme, and aptamer) used for biosensors development for virus detection | |
Shen et al. | In situ Raman enhancement strategy for highly sensitive and quantitative lateral flow assay | |
Pandey et al. | Paper microfluidic-based devices for infectious disease diagnostics | |
RU218447U1 (en) | Multiparametric test system for the simultaneous determination of antigens of SARS-CoV-2 viruses, influenza type A and B by immunochromatography | |
CN1414389A (en) | HCV and TORCH protein chip and its preparation and application method | |
Medyantseva et al. | Immunosensors in biology and medicine: analytical capabilities, problems, and prospects | |
DE2755689A1 (en) | METHOD FOR DETERMINING THE PRESENCE OF A COMPONENT OF AN IMMUNCHEMICAL REACTION AND DIAGNOSTIC IMMUNCHEMICAL TEST MATERIAL FOR PERFORMING THE METHOD | |
EP2418487B1 (en) | Analysis method, sample analyzing tool, method of preventing backflow of sample solution and method of preventing background rise | |
US12061193B2 (en) | Fluidic control elements for signal readout enhancement in two-dimensional paper networks (2DPN) | |
Huo et al. | A novel lateral flow assay for rapid and sensitive nucleic acid detection of Avibacterium paragallinarum | |
Forghani | Diagnosis by viral antigen detection | |
JP7369017B2 (en) | Analyte detection sensitization method using colloidal particles | |
RU201487U1 (en) | Device for multiplex immunochromatographic analysis of viral and bacterial pathogens with an additional stage of signal amplification | |
JP2012137326A (en) | Specimen analysis tool | |
Sharma et al. | Identification of analyte of interest through lateral flow assay | |
RU2712149C1 (en) | Kit for differentiated detection of blood serum markers at all stages of infectious disease by multiparametric dot-immunoassay | |
RU2729635C1 (en) | Kit for detecting antigens of infectious disease pathogens in dot-immunoassay near the patient's bed format |