Small. 基于纳米酶的肉眼比色新型冠状病毒核酸检测

以下文章来源于分析化学方法 ，作者科研小组

全文简介

基于荧光的PCR和其他扩增方法已经用于新型冠状病毒诊断，然而，它需要昂贵的荧光检测器和探针，限制了大规模筛查的部署。这里，建立了通过铁锰硅酸盐纳米酶(IMSN)检测新型冠状病毒RNA的低价比色方法。IMSN通过其过氧化物酶(POD)样活性催化生色底物的氧化，该活性被焦磷酸根离子(PPi)有效抑制。由于扩增过程产生大量PPi，新型冠状病毒RNA可以通过肉眼可见的比色读数进行检测，检测极限为240个拷贝mL-1。这种概念上的新方法已经成功地应用于正确区分新冠肺炎的阳性和阴性口咽拭子样品。比色法为核酸检测提供了一种低成本、无需仪器的解决方案，具有促进病毒监测的巨大潜力。

简介

IMSN结构和酶样活性的表征。a）IMSN的合成过程。b）IMSN的TEM图像。高分辨率c）Fe 2p和d）IMSN的Mn 2p XPS光谱。e）氧化TMB（oxTMB）在添加IMSN（50 μg mL−1）和不同的H2O2摩尔浓度（0、0.05、0.1、0.4、0.6和0.8 mm）后的时间依赖性吸收率。f）IMSN的稳态.

PPi对IMSN的POD样活性的抑制作用的表征。a）ESR光谱显示?在没有PPi或存在的情况下IMSN的OH生成。b）通过显色底物TMB表征PPi的抑制作用。反应在IMSN反应缓冲液（0.1 м NaAc/HAc，pH 4.0）中进行。c）IMSN + PPi的TEM图像。d）HAADF-STEM图像以及IMSN和IMSN + PPi的相应元素映射。

基于IMSN检测PPi。a）在PPi存在的情况下IMSN反应溶液的照片。b）在PPi存在下IMSN反应产物的吸收剖面，范围为0至100μм。c）IMSN检测PPi的校准曲线（y = 0.1195x + 0.002624，R2 = 0.9927）。A0是没有PPi的反应产物在652纳米处的吸收，ΔA是A0和PPi吸收之间的差异。误差条表示标准差（n = 3）。d）在PPi或类似物或离子存在的情况下，IMSN反应溶液的照片。e）在PPi或类似物或离子存在的情况下，IMSN反应产物的吸收剖面。f）在5μм PPi或其他物种存在下，在652纳米处的ΔA/A0。

在临床样本中检测SARS-CoV-2 RNA。a，b）用IMSN纳米酶检测具有不同目标浓度的PCR产品。特定扩增片段是（a）ORF1ab基因和（b）N基因（引物见表S1，支持信息）。c）从临床样本中检测SARS-CoV-2 RNA的程序。从鼻咽拭子中提取的病毒RNA由RT-PCR预扩增，然后由IMSN检测产品。使用BioRender.com创建的图像。d）阳性和阴性样本的图像。这些图像是在添加15分钟后拍摄的。所有反应都在25°C下进行。e）发现队列（6名新冠肺炎阳性和6名新冠肺炎阴性受试者）的归一化吸收值（每个周期的峰值高度）的热图。

相关成果以“Nanozyme-Based Colorimetric SARS-CoV-2 Nucleic Acid Detection by Naked Eye”，发表在国际学术期刊“Small”上。

转自：“NANO学术”微信公众号

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