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新型纳米颗粒检测技术揭示新冠病毒中和抗体长期动态并识别高危患者

SDS modified selenium nanoparticles enable reliable lateral flow immunoassay, showing that neurological and hematological patients lose vaccine induced immunity much faster

Peer-Reviewed Publication

Science China Press

SDS-SeNPs对蛋白保护作用及新冠中和抗体动态变化

image: SDS-SeNPs可稳定蛋白结构与活性并应用于侧向流免疫检测技术,经1328份样本为期12个月追踪,探明新冠病毒流行期间中和抗体变化规律,可为差异化防疫提供参考。 view more 

Credit: ©Science Bulletin

新冠病毒中和抗体是人体抵御二次感染的重要屏障,但不同人群感染、接种疫苗后抗体的长期演变规律,一直缺乏系统研究。传统侧向流免疫层析(LFIA)检测技术普遍存在蛋白活性不稳定、重复性差、保质期短等问题,难以满足大范围、常态化现场免疫监测的需求。

针对上述技术难题,本研究团队自主研发了十二烷基硫酸钠修饰硒纳米颗粒(SDS-SeNPs)新型检测探针。与传统胶体金探针相比,该探针可通过范德华力和静电作用稳定蛋白空间构象,保留生物活性,即使在反复冻融和复杂储存环境下仍能保护靶蛋白结构完整。分子动力学模拟证实,该相互作用不会阻断ACE2蛋白的功能域,确保了检测的可靠性。研究团队完成了整套检测体系的参数优化,验证结果显示该试剂盒灵敏度、特异性、批间一致性及储存稳定性表现优异。结合智能手机成像与人工智能分析技术,可实现检测结果自动化定量判读,适配基层现场快速检测场景。

在新冠病毒流行阶段,研究人员对1328名接种人群开展为期12个月的纵向随访检测。数据显示,人群中和抗体水平并非线性下降,而是随新冠病毒BA.1/BA.2、BA.5等不同变异株的交替流行呈现波动变化。平均抑制率从第1个月的79.2%上升至第12个月的84.8%,反映了变异株驱动的免疫刺激作用。

分层统计分析得到重要结论:神经系统疾病与血液系统疾病患者为重点高危人群。该类患者体内中和抗体衰减速率远高于健康人群及其他慢性病患者,此外,其抗体衰减随年龄增长而加速-60岁以上患者降至70%以下,且随时间推移持续下降,而健康对照组在12个月时仍维持在90%以上。

本检测平台操作简便、扩展性强,可快速适配新发突发传染病的检测需求。该成果不仅搭建了可落地的中和抗体现场监测技术体系,也为区分高危人群、推行差异化疫苗接种方案、强化重点人群防护及开展常态化人群免疫监测提供了关键数据支撑。


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