[發明專利]一種通過選擇性吸附刺突糖蛋白富集并檢測侵染性新冠病毒的方法

在審

• 申請號: 202110850008.7
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113774108A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 羅義;袁青彬;胡文進;毛大慶
• 申請（專利權）人: 羅義
• 主分類號: C12Q1/24
• 分類號: C12Q1/24;C12Q1/70;C12Q1/04;B01J20/26;B01J20/30;C12R1/93
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 劉書元

一種通過選擇性吸附刺突糖蛋白富集并檢測侵染性新冠病毒的方法，首先以新冠病毒S蛋白為模板，以羧基化的碳納米管為載體，以丙烯酰胺為功能單體通過聚合反應制備新冠病毒蛋白選擇性吸附材料，用于富集環境中新冠病毒，對富集的新冠病毒進行分離培養、菌株鑒定確定新冠病毒的種類。本發明中選擇性吸附S蛋白的MIP材料對新冠病毒S蛋白具有較高的吸附能力，吸附量達65?120mg/g材料，可用于空氣和水體等環境中新冠病毒的選擇性吸附。選擇性吸附核蛋白的MIP材料對新冠病毒S蛋白具有較快的吸附速率，一級動力學速率常數達0.00012?0.0002mg/s，因此能在短時間吸附足夠的新冠病毒用于后續的檢測。

技術領域

本發明涉及一種選擇性吸附刺突糖蛋白(S蛋白)的功能材料的制備及其用于環境中具備侵染能力的活新冠病毒的檢測方法；該功能材料利用分子印跡選擇性識別模板的特性制備，能夠通過選擇性吸附環境中的新冠病毒S蛋白富集環境中具備侵染能力的活新冠病毒，對富集的新冠病毒進行分離培養，即可檢測環境中侵染性新冠病毒。

背景技術

新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)導致的新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情在全球的蔓延已經波及絕大多數國家和地區，感染人數達數千萬，為公共健康和人類發展帶來巨大災難。除在人群中感染，在環境樣品中檢出新冠病毒的情況逐漸增加，環境中新冠病毒再次感染人群的案例也越來越多，已經成為新冠病毒傳播的一種新的形式。因此，開展環境中新冠病毒的檢測至關重要。

環境中新冠病毒一般具有濃度低、活性弱等特征，傳統的核酸檢測的方法很難有效檢測，常出現假陰性，即便能夠從核酸層面檢出，也不一定是具有侵染能力的活體病毒。依靠抗原與抗體特異性結合的酶聯免疫檢測法能有效檢測具有侵染能力的活體病毒，但該方法準確率受限，常出現假陽性，不適用于復雜的環境樣本中新冠病毒的檢測。病毒分離培養的方法能夠也有效識別具備活性的新冠病毒，但該方法很難直接分離出環境中低濃度的新冠病毒。開發一種識別能力強、靈敏度高，適用于環境中新冠病毒檢測的方法有著重要意義。

專利“一種新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒及檢測方法(CN202011210318.4)”公開了一種新冠病毒核酸檢測試劑盒及檢測方法，采用一步法逆轉錄PCR結合Taqman探針法，定性檢測新型冠狀病毒的ORF1ab基因和N基因特異性區域，以及一個非人源內標基因(SUC2基因)。如前所述，該方法很難檢測出環境中低濃度的新冠病毒。專利“用于新冠病毒S蛋白快速檢測的放免試劑盒及其制備方法(CN202110123203.X)”公開了一種新冠病毒S蛋白快速檢測的放免試劑盒及其制備方法，該方法利用抗原-抗體特異性結合的原理制備，S蛋白具有一個受體結合域，能夠與人類細胞中的血管緊張素I轉換酶2(ACE2)受體相互作用，為本發明中選取新冠病毒S蛋白作為標記物提供了參考。

發明內容

本發明的目的在于制備一種選擇性吸附刺突糖蛋白(S蛋白)的功能材料，并利用其檢測環境中具備侵染能力的活新冠病毒。該材料對新冠病毒外層的S蛋白具有較高的吸附能力和特異性，能夠有效富集環境中的新冠病毒，實現對環境中低濃度具備侵染能力的活體新冠病毒的特異性檢測。本發明的技術方案為：首先以新冠病毒S蛋白為模板，以羧基化的碳納米管為載體，以丙烯酰胺為功能單體通過聚合反應制備新冠病毒蛋白選擇性吸附材料，用于富集環境中新冠病毒，對富集的新冠病毒進行分離培養、菌株鑒定確定新冠病毒的種類。

具體方案如下：

1)將包裹二氧化硅的納米四氧化三鐵磁珠(nFe₃O₄，粒徑為10-50nm)溶于去離子水，超聲分散為穩定懸濁液，加入N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)和碳二亞胺鹽酸鹽(EDAC)振蕩后用磁鐵分離并清洗nFe₃O₄；nFe₃O₄和NHS的質量比在(4～10):1，nFe₃O₄和EDAC的質量比在(4～15):1；