J 2023

Digital and Analog Detection of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein via an Upconversion-Linked Immunosorbent Assay

BRANDMEIER, Julian; Natalia JURGA; Tomasz GRZYB; Antonín HLAVÁČEK; Radka OBOŘILOVÁ et. al.

Základní údaje

Originální název

Digital and Analog Detection of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein via an Upconversion-Linked Immunosorbent Assay

Autoři

BRANDMEIER, Julian; Natalia JURGA; Tomasz GRZYB; Antonín HLAVÁČEK; Radka OBOŘILOVÁ; Petr SKLÁDAL; Zdeněk FARKA a Hans-Heiner GORRIS

Vydání

Analytical Chemistry, Washington, DC, American Chemical Society, 2023, 0003-2700

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10406 Analytical chemistry

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 6.800

Kód RIV

RIV/00216224:14310/23:00130445

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000939526700001

EID Scopus

2-s2.0-85149135669

Klíčová slova anglicky

Covid-19; SARS-CoV-2; immunoassay; photon-upconversion nanoparticle; ULISA; digital detection

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 2. 11. 2024 15:27, Mgr. Adéla Pešková

Anotace

V originále

The COVID-19 crisis requires fast and highly sensitive tests for the early stage detection of the SARS-CoV-2 virus. For detecting the nucleocapsid protein (N protein), the most abundant viral antigen, we have employed upconversion nanoparticles that emit short-wavelength light under near-infrared excitation (976 nm). The anti-Stokes emission avoids autofluorescence and light scattering and thus enables measurements without optical background interference. The sandwich upconversion-linked immunosorbent assay (ULISA) can be operated both in a conventional analog mode and in a digital mode based on counting individual immune complexes. We have investigated how different antibody combinations affect the detection of the wildtype N protein and the detection of SARS-CoV-2 (alpha variant) in lysed culture fluid via the N protein. The ULISA yielded a limit of detection (LOD) of 1.3 pg/mL (27 fM) for N protein detection independent of the analog or digital readout, which is approximately 3 orders of magnitude more sensitive than conventional enzyme-linked immunosorbent assays or commercial lateral flow assays for home testing. In the case of SARS-CoV-2, the digital ULISA additionally improved the LOD by a factor of 10 compared to the analog readout.

Návaznosti

GA21-03156S, projekt VaV
Název: Foton-upkonverzní značky pro mikrofluidní jednomolekulové imunostanovení proteinových biomarkerů
Investor: Grantová agentura ČR, Foton-upkonverzní značky pro mikrofluidní jednomolekulové imunostanovení proteinových biomarkerů
LM2018127, projekt VaV
Název: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology