传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
口蹄疫病毒(FMDV)抗原、FMDV特异性抗体(感染动物血清);样品基质包括水疱液、上皮组织悬液、鼻拭子、食管咽拭子、血清、乳样等。
检测原理
本文综述多种FMDV检测原理。免疫学方法中,FMDV抗原与特异性抗体结合,酶标记二抗催化底物显色,吸光度随抗原或抗体浓度升高而增强;液相阻断ELISA通过竞争结合抑制信号。核酸方法中,RT-PCR或实时荧光PCR以引物扩增FMDV RNA,TaqMan探针被5′核酸酶切割后供体与受体荧光分离,荧光强度随病毒拷贝数增加而增强。生物传感器方面,压电晶体表面固定抗原或抗体,FMDV结合引起质量变化,频率偏移随病毒量增加;变构酶生物传感器将FMDV VP1或3B肽段嵌入重组β-半乳糖苷酶,特异性抗体结合诱导构象恢复酶活,底物转化速率随抗体浓度升高,用于区分感染与免疫动物。
检测灵敏度
原文未报告LOD、线性范围、斜率或R^2;综述提及:实时荧光PCR可在约10–100 RNA/检测体积水平检出,覆盖七个数量级;RT-PCR分析灵敏度比单传代病毒分离高1000倍;cDNA探针可检测1 pg病毒RNA(约1个病毒拷贝/细胞)。
效应效果
综述比较了多种方法:作者前期研究显示多重PCR在临床样本中阳性率最高(65.47%),高于夹心ELISA(53.57%)和病毒分离(42.85%)。实时荧光PCR在多个参考实验室间结果可比,且比病毒分离更灵敏,可在约2小时内完成,适合高通量与现场快速检测。侧向层析试纸条对O、A、C、Asia1型FMDV诊断灵敏度约87.3%,与抗原ELISA(87.7%)相近,特异度98.8%(ELISA为100%);A型胶体金试纸条灵敏度88.7%、特异度98.7%。变构酶生物传感器可用感染动物血清重新激活,区分感染与未感染或常规免疫猪。总体认为分子与现场快速方法可弥补传统方法耗时、灵敏度不足的问题。
传感器的构成
- 换能器/基底:压电晶体(PZ crystal),综述提及用于FMDV免疫生物传感器,承载识别层并转换结合事件
- 识别元件:FMDV抗原/抗体或病毒表面肽段(VP1 B细胞表位、NSP 3B肽段),用于特异性结合FMDV或抗FMDV抗体
- 信号元件:重组β-半乳糖苷酶(recombinant β-galactosidase),嵌入FMDV肽段后形成变构响应酶,抗体结合后酶活性恢复
- 信号读出:酶学反应或压电频率变化,综述提及用于检测感染动物血清并区分感染与免疫状态
中文摘要
口蹄疫(FMD)是家畜高度接触性传染病,有效防控需要在各级防控策略中具备灵敏、特异、快速的诊断工具。本文简要概述了从传统到新一代的口蹄疫诊断方法。目前口蹄疫诊断主要采用病毒分离(VI)、夹心酶联免疫吸附试验(S-ELISA)、液相阻断ELISA(LPBE)、多重PCR(m-PCR)和用于区分感染与免疫动物的间接ELISA(DIVA);实时荧光PCR可用于检测针对非结构蛋白的抗体。核苷酸测序分型、基因芯片、重组抗原检测、生物传感器、噬菌体展示及核酸诊断技术正逐步用于口蹄疫病毒(FMDV)的快速特异检测。此外,侧向层析试纸条、逆转录环介导等温扩增(RT-LAMP)、免疫试纸条等现场快速检测技术也已开发,用于田间条件下病毒检测。
英文摘要
Foot-and-mouth disease (FMD) is one of the highly contagious diseases of domestic animals. Effective control of this disease needs sensitive, specific, and quick diagnostic tools at each tier of control strategy. In this paper we have outlined various diagnostic approaches from old to new generation in a nutshell. Presently FMD diagnosis is being carried out using techniques such as Virus Isolation (VI), Sandwich-ELISA (S-ELISA), Liquid-Phase Blocking ELISA (LPBE), Multiplex-PCR (m-PCR), and indirect ELISA (DIVA), and real time-PCR can be used for detection of antibody against nonstructural proteins. Nucleotide sequencing for serotyping, microarray as well as recombinant antigen-based detection, biosensor, phage display, and nucleic-acid-based diagnostic are on the way for rapid and specific detection of FMDV. Various pen side tests, namely, lateral flow, RT-LAMP, Immunostrip tests, and so forth. are also developed for detection of the virus in field condition.