Development of an Automated Diagnostic Platform for SARS-CoV-2 Monitoring in Vulnerable Areas
开发用于脆弱地区 SARS-CoV-2 监测的自动诊断平台
基本信息
- 批准号:10321014
- 负责人:
- 金额:$ 42.6万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-12-21 至 2023-11-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:2019-nCoVACE2AddressAntibodiesAreaBehaviorBiosensing TechniquesBiosensorCOVID-19 detectionCOVID-19 monitoringCOVID-19 testingCoronavirusCoupledDetectionDevelopmentDevice DesignsDisease OutbreaksEducational workshopElectrodesElementsEnzymesEpidemiologic MonitoringExperimental DesignsFamilyFloridaFutureGoalsHumanHuman ResourcesImmobilizationIn SituIndividualInfectious AgentIonic StrengthsIowaLabelLaboratoriesLasersLeadLeadershipLiquid substanceLogisticsMicrofluidicsModelingMolecular BiologyPerformancePrintingProtocols documentationPublic HealthPumpReadinessResearchResearch PersonnelResolutionRiskRoleSARS-CoV-2 spike proteinSalivaSamplingSignal TransductionStreamStudentsSystemTemperatureTest ResultTestingTreatment ProtocolsUniversitiesValidationViralVirulenceVisitWorkantibody detectionaptamerbasecomputer programcomputer scienceconditioningcyber physicaldesigndetection platformdiagnostic platformemerging pathogenexperimental studygrapheneinfluenzavirusmeetingsmultiplex detectionmutantprototyperapid detectionrespiratorysaliva samplesealsymposiumtemporal measurementtooltransmission process
项目摘要
Project Summary
The devastation caused by emerging pathogens with fast transmission capacity, such as SARS-CoV-2, has
demonstrated the importance of preparedness for future viral outbreaks; this includes the ability for fast
deployment of in-situ testing tools and epidemiological surveillance with high temporal and spatial
resolution; particularly in places that are most vulnerable to becoming reservoirs of infectious agents.
We propose to develop a versatile multiplexing detection platform for SARS-CoV-2 in saliva. The proposed
system will integrate signals from different biorecognition elements. Aptamer, antibody, and ACE2 will be
immobilized onto laser inscribed graphene electrodes, and detection mechanisms targeting SARS-CoV-2
spike protein will be studied under varying testing conditions (pH, temperature, ionic strength). After
determining the operating conditions for enhanced performance of each biosensor, a self-referencing
approach will be used between complementary recognition elements (i.e., possible combinations of
aptamers, antibodies, and ACE2 enzyme biosensors) to evaluate the effects on test results accuracy (i.e.,
risk of false-positive and false-negative results). A saliva pre-treatment protocol will be developed to
facilitate SARS-CoV-2 testing in human saliva using the multiplex biosensor platform. An open channel
microfluidics system will be designed to automatically split and channel a single saliva sample into multiple
streams to the biosensors without saturation, biofouling, and pump requirement. The development of a
functional and reliable multiplex biosensor system will be useful for addressing longstanding needs in public
health as the respiratory Coronavirus family continues its seasonal visits, which may repeat over several
decades, much like the occasional visits from the influenza virus, with varying degrees of virulence.
项目摘要
由SARS-CoV-2等传播能力较快的新兴病原体造成的破坏
展示了为未来病毒爆发做好准备的重要性;这包括快速应对
部署现场检测工具和高时空流行病学监测
解决办法;特别是在最容易成为感染性病原体储存库的地方。
我们建议开发一个通用的唾液中SARS-CoV-2的多路复用检测平台。建议数
系统将整合来自不同生物识别元件的信号。适配子、抗体和ACE2将是
固定在激光刻蚀石墨烯电极上的SARS-CoV-2检测机制
将在不同的测试条件(pH、温度、离子强度)下对Spike蛋白进行研究。之后
确定每个生物传感器增强性能的操作条件,自我参照
将在互补的识别元素之间使用方法(即,
适配子、抗体和ACE2酶生物传感器),以评估对测试结果准确性的影响(即,
假阳性和假阴性结果的风险)。将制定唾液前处理方案,以
利用多重生物传感器平台促进人类唾液中SARS-CoV-2的检测。开放的航道
微流控系统将被设计成自动将单个唾液样本分离并导入到多个
流向生物传感器,不需要饱和、生物污垢和泵。开发一种新的
功能强大、可靠的多路生物传感器系统将有助于满足公众的长期需求
随着呼吸道冠状病毒家族继续其季节性访问,可能会重复几次
几十年,就像流感病毒偶尔来访一样,具有不同程度的毒力。
项目成果
期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
An Experimental Framework for Developing Point-of-Need Biosensors: Connecting Bio-Layer Interferometry and Electrochemical Impedance Spectroscopy.
- DOI:10.3390/bios12110938
- 发表时间:2022-10-29
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Ion-selective electrodes based on laser-induced graphene as an alternative method for nitrite monitoring
- DOI:10.1007/s00604-022-05615-9
- 发表时间:2023-01
- 期刊:
- 影响因子:5.7
- 作者:Raquel R. A. Soares;Robert G. Hjort;Cicero C. Pola;Dapeng Jing;Victor S. Cecon;J. Claussen;Carmen L. Gomes
- 通讯作者:Raquel R. A. Soares;Robert G. Hjort;Cicero C. Pola;Dapeng Jing;Victor S. Cecon;J. Claussen;Carmen L. Gomes
Repurposing a SARS-CoV-2 surveillance program for infectious respiratory diseases in a university setting.
- DOI:10.3389/fpubh.2023.1168551
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:5.2
- 作者:King, Kylie L.;Ham, Rachel;Smothers, Austin;Lee, Isaac;Bowie, Tyler;Teetsel, Erika;Peng, Congyue;Dean, Delphine
- 通讯作者:Dean, Delphine
A capacitive laser-induced graphene based aptasensor for SARS-CoV-2 detection in human saliva.
- DOI:10.1371/journal.pone.0290256
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:
- 通讯作者:
Development of a Biosensor Based on Angiotensin-Converting Enzyme II for Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 Detection in Human Saliva.
- DOI:10.3389/fsens.2022.917380
- 发表时间:2022-01-01
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Moreira, Geisianny;Casso-Hartmann, Lisseth;Vanegas, Diana
- 通讯作者:Vanegas, Diana
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Diana Carolina Vanegas-Gamboa其他文献
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开发用于脆弱地区 SARS-CoV-2 监测的自动诊断平台
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10264274 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 42.6万 - 项目类别:
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相似海外基金
新型コロナウイルス感染阻害能を有する抗ACE2抗体の阻害機構に関する構造基盤解明
阐明具有抑制新型冠状病毒感染能力的抗ACE2抗体抑制机制的结构基础
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24K09338 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 42.6万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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22KJ2499 - 财政年份:2023
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$ 42.6万 - 项目类别:
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23K14982 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.6万 - 项目类别:
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10722852 - 财政年份:2023
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$ 42.6万 - 项目类别:
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22KF0004 - 财政年份:2023
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$ 42.6万 - 项目类别:
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23K16310 - 财政年份:2023
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$ 42.6万 - 项目类别:
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23K15078 - 财政年份:2023
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$ 42.6万 - 项目类别:
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$ 42.6万 - 项目类别:
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Lung delivery of novel ACE2 variants for COVID-19
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10483042 - 财政年份:2022
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10535485 - 财政年份:2022
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$ 42.6万 - 项目类别: