Signal-amplified two-way detection of virus using nanoparticles-embedded polymer nanove sicle

使用纳米粒子嵌入的聚合物纳米囊泡对病毒进行信号放大双向检测

• 批准号: 19F19064
• 负责人: 朴 龍洙
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-10-11 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19064/
• 关键词: ナノ粒子; 磁気ナノ粒子; 電極触媒水酸化反応; 電気触媒; E型肝炎ウイルス; ノロウイルス; 比色分析; 電気化学的ウイルス検出; リポソーム; 磁性ナノ粒子

新規ナノ粒子包埋高分子ナノ小胞を作製し、高感度ウイルス検出に応用し、下記のような実績を得ている。1）検出シグナルの増幅： V2O5ナノ粒子をカプセル化したリポソームを作製して、V2O5ナノ粒子のペルオキシダーゼ様活性と電気化学的酸化還元特性によるノロウイルスのデュアルモダリティセンシングプラットフォームを構築した。この方法で、高感度でウイルスの検出が可能であり、臨床ノロウイルスの検出も優れた精度で検出することができた。2）量子ドット（QD）をウイルス様粒子（VLP）に組み込んだナノアーキテクチャの構築：in vitroで無機QDをE型肝炎ウイルス様粒子（HEV-LP）に詰め込み、HEV抗体検出用の蛍光バイオセンサーを開発した。HEV-LPを解体し、QDを組み込んだのち、自己組織化アプローチでHEV-LPを再構築した（QDs@HEV-LP）。ここに、抗IgGを修飾した磁気ナノ粒子、臨床検体、QDs@HEV-LPを混合するとQDs@HEV-LPに結合した。蛍光強度は、抗HEV抗体の濃度依存的であった。この方法で、HEVに感染したサルの感染後0日から68日間採集した血清から抗HEV抗体の診断に成功した。3）高分子ナノカプセル：色原体、3,3'、5,5'-テトラメチルベンジジン（TMB）を、水溶液中での共沈に成功し、ポリ（ラクチド-co-グリコリド）（PLGA）にカプセル化した。ジメチルスルホキシド（DMSO）を添加すると、PLGAナノカプセルが溶解し、TMBが放出される。このナノカプセルをインフルエンザウイルス（IV）の検出に応用したところ、緩衝液や血清中の検出限界（LOD）がそれぞれ32.37 fg/mLおよび54.97 fg/mLであった。以上の様に、ウイルス検出のボトルネックとなったシグナルの増幅に成功し、ウイルスを感度良く検出することができた。

New rules ナ ノ embedding polymer particles ナ ノ vesicular を ウ し, Gao Gan degrees to イ ル ス 検 out に 応 し, remember under の よ う な grade を must be て い る. 1) 検 out シ グ ナ ル の rights: picture V2O5 ナ ノ particle を カ プ セ ル change し た リ ポ ソ ー ム を cropping し て, V2O5 ナ ノ particle の ペ ル オ キ シ ダ ー ゼ others active と electric 気 acidification and yuan characteristics of chemical に よ る ノ ロ ウ イ ル ス の デ ュ ア ル モ ダ リ テ ィ セ ン シ ン グ プ ラ ッ ト フ ォ ー ム を build し た. こ の way で, Gao Gan で ウ イ ル ス の 検 out が may で あ り, clinical ノ ロ ウ イ ル ス の 検 out も optimal れ た precision で 検 out す る こ と が で き た. 2) quantum ド ッ ト (QD) を ウ イ ル ス others particles (VLP) に group み 込 ん だ ナ ノ ア ー キ テ ク チ ャ の building: the in vitro で inorganic QD を hepatitis E ウ イ ル ス others particles (HEV - LP) に wall め 込 み, HEV antibody 検 out の 蛍 light バ イ オ セ ン サ ー を open 発 し た. Disintegration of HEV - LP を し, QD を group み 込 ん だ の ち, organized ア プ ロ ー チ で HEV - LP を to construct し た (QDs @ HEV - LP). こ こ に を modification, IgG し た magnetic 気 ナ ノ particles, clinical 検 body, QDs @ HEV - LP を mixed す る と QDs @ HEV - LP に combining し た. Youdaoplaceholder0 light intensity 蛍 and anti-HEV antibody <s:1> concentration dependent であった. こ の way で, HEV に infection し た サ ル の 0 days after infection か ら 68 day gathering し た serum か ら の anti HEV antibody diagnostic に successful し た. 3) polymer ナ ノ カ プ セ ル : chromogen, 3, 3 ', 5, 5 '- テ ト ラ メ チ ル ベ ン ジ ジ ン (TMB) を, aqueous solution of で の shen に し success, ポ リ (ラ ク チ ド - co - グ リ コ リ ド) (PLGA) に カ プ セ ル change し た. ジ メ チ ル ス ル ホ キ シ ド (DMSO) を add す る と, PLGA ナ ノ カ プ セ ル が dissolved し, TMB が release さ れ る. こ の ナ ノ カ プ セ ル を イ ン フ ル エ ン ザ ウ イ ル ス (IV) の 検 out に 応 with し た と こ ろ や, buffer in serum の 検 out threshold (LOD) が そ れ ぞ れ 32.37 fg/mL お よ び 54.97 fg/mL で あ っ た. Above の others に, ウ イ ル ス 検 out の ボ ト ル ネ ッ ク と な っ た シ グ ナ ル の raised に し success, ウ イ ル ス を sensitivity good く 検 out す る こ と が で き た.

项目成果

Nanocarrier utilization in virus biosensor using chromo-gen-embedded Polymeric Nanoparticles-Laden

使用嵌入发色团的聚合物纳米粒子负载纳米载体在病毒生物传感器中的应用

• 发表时间: 2020
• 作者: Indra M. Khoris;Akhilesh B. Ganganboi and Enoch Y. Park
• 通讯作者: Akhilesh B. Ganganboi and Enoch Y. Park

Self-Assembled Chromogenic Polymeric Nanoparticle-Laden Nanocarrier as a Signal Carrier for Derivative Binary Responsive Virus Detection

• DOI: 10.1021/acsami.1c08813
• 发表时间: 2021-07-30
• 期刊: ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
• 影响因子: 9.5
• 作者: Khoris, Indra Memdi;Ganganboina, Akhilesh Babu;Park, Enoch Y.
• 通讯作者: Park, Enoch Y.

The advancement of colorimetric detection using chromogen nanoparticles loaded polymeric nanovesicle for virus biosensor

用于病毒生物传感器的载有色原纳米颗粒的聚合物纳米囊泡比色检测的进展

• 发表时间: 2020
• 作者: Indra Memdi Khoris;Akhilesh B. Ganganboina;Enoch Y. Park
• 通讯作者: Enoch Y. Park

Detection of Viral RNA by Fluorometric Nanoprobe with DSN Enzyme Assistance

在 DSN 酶辅助下通过荧光纳米探针检测病毒 RNA

• 发表时间: 2020
• 作者: Ankan Dutta Chowdhury;Keita Isago;Akhilesh Babu Ganganboina;Enoch Y. Park
• 通讯作者: Enoch Y. Park

Dual modality sensor using liposome-based signal amplification technique for ultrasensitive norovirus detection

• DOI: 10.1016/j.bios.2020.112169
• 发表时间: 2020-06-01
• 期刊: BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
• 影响因子: 12.6
• 作者: Ganganboina, Akhilesh Babu;Chowdhury, Ankan Dutta;Park, Enoch Y.
• 通讯作者: Park, Enoch Y.