A Low-Cost Biological Agglutination Assay for Medical Diagnostic Applications
A Low-Cost Biological Agglutination Assay for Medical Diagnostic Applications
复制标题
用于医学诊断应用的低成本生物凝集测定
DOI：
10.1101/411637
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kylilis N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kylilis N
经济实惠、易于使用、可轻松部署用于即时护理 (POC) 测试的诊断测试是解决医疗状况诊断挑战和改善全球健康状况的关键。理想情况下，POC 诊断测试应该对生物标志物具有高度选择性、用户友好、具有灵活的设计架构和较低的生产成本。在这里，我们开发了一种基于 WholeE 的新型凝集测定法。大肠杆菌表面展示纳米抗体，选择性地结合目标蛋白质分析物。作为概念验证，我们通过检测纳摩尔浓度的模型分析物来证明该设计作为新诊断平台的可行性。此外，我们通过构建优化的检测来证明设计架构是灵活的，以检测使用简单的设计规则和数学模型支持的一系列模型分析物浓度。最后，我们重新设计了E。大肠杆菌通过展示两种不同的抗人纤维蛋白原抗体来检测医学相关生物标志物，并在稀释的人血浆中证明检测限低至 10 pM。总的来说，我们证明我们的凝集技术通过结合低成本纳米抗体生产、可定制的检测范围和低检测限来满足 POC 测试的要求。该技术有潜力为发展中国家的现场测试、紧急或救灾现场以及常规医学测试和个性化医疗提供负担得起的诊断。
Affordable, easy-to-use diagnostic tests that can be readily deployed for point-of-care (POC) testing are key in addressing challenges in the diagnosis of medical conditions and for improving global health in general. Ideally, POC diagnostic tests should be highly selective for the biomarker, user-friendly, have a flexible design architecture and a low cost of production. Here we developed a novel agglutination assay based on wholeE. colicells surface-displaying nanobodies which bind selectively to a target protein analyte. As a proof-of-concept, we show the feasibility of this design as a new diagnostic platform by the detection of a model analyte at nanomolar concentrations. Moreover, we show that the design architecture is flexible by building assays optimized to detect a range of model analyte concentrations supported using straight-forward design rules and a mathematical model. Finally, we re-engineerE. colicells for the detection of a medically relevant biomarker by the display of two different antibodies against the human fibrinogen and demonstrate a detection limit as low as 10 pM in diluted human plasma. Overall, we demonstrate that our agglutination technology fulfills the requirement of POC testing by combining low-cost nanobody production, customizable detection range and low detection limits. This technology has the potential to produce affordable diagnostics for both field-testing in the developing world, emergency or disaster relief sites as well as routine medical testing and personalized medicine.
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影响因子：
158.5
作者：
Thompson, IM;Pauler, DK;Coltman, CA
通讯作者：
Coltman, CA
影响因子：
2.2
作者：
van der Linden, R;de Geus, B;Frenken, L
通讯作者：
Frenken, L
通过大肠杆菌展示选择的结合人纤维蛋白原的纳米抗体的表征。
影响因子：
4.1
作者：
V. Salema;Ana López;Carlos Gutiérrez;M. Mencía;L. A. Fernández
通讯作者：
L. A. Fernández
DOI：
10.1073/pnas.90.22.10444
发表时间：
1993-11-15
影响因子：
11.1
作者：
FRANCISCO, JA;CAMPBELL, R;GEORGIOU, G
通讯作者：
GEORGIOU, G
微生物合成生物学
DOI：
--
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
作者：
C. Harwood;A. Wipat
通讯作者：
A. Wipat