利用环面等离激元超传感器对 SARS-CoV-2 刺突蛋白进行飞摩尔级检测
光学
2020-06-16 v1 医学物理
摘要
对人类乙型冠状病毒严重急性呼吸综合征（SARS）-CoV-2 感染即 COVID-19 大流行的有效和高效管理，需要具有短样本到结果时间的灵敏传感器来进行诊断。在此方向上，在低水平（fmol）检测 SARS-CoV-2 的适当替代方法之一是探索用于 COVID-19 诊断的等离激元超传感器技术，这为先进医疗项目和现代临床诊断提供了绝佳机会。等离激元超传感器的内在优点源于其能够在频率、时间和空间上同时压缩电磁场。然而，常规超传感器检测低密度低分子量生物分子的典型缺点最近已通过使用环面超表面技术得到解决。本研究报道了基于环面电动力学概念制造的微型化等离激元免疫传感器，其可在太赫兹（THz）频率下稳健地维持具有超窄线形的局域等离激元模式。通过使用我们的准无限超表面激发环面偶极模式，以及基于功能化金纳米颗粒（NPs）与 SARS-CoV-2 特异性单克隆抗体在超表面上共轭的明智优化方案，监测了刺突蛋白不同浓度下的共振偏移。拥有约 ~76 kDa 的分子量使我们能够以显著低的检测限 ~4.2 fmol 检测刺突蛋白的存在。
引用
@article{arxiv.2006.08536,
title = {Femtomolar-level detection of SARS-CoV-2 spike proteins using toroidal plasmonic metasensors},
author = {Arash Ahmadivand and Burak Gerislioglu and Zeinab Ramezani and Ajeet Kaushik and Pandiaraj Manickam and S. Amir Ghoreishi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.08536},
year = {2020}
}
备注
21 pages, 5 figures, 1 table