Immunoassay platform with surface-enhanced resonance Raman scattering for detecting trace levels of SARS-CoV-2 spike protein

Autor(es)

Bistaffa, Maria J. ; Camacho, Sabrina A. ; Pazin, Wallance M. ; Constantino, Carlos J. L. ; Oliveira, Osvaldo N., Jr. ; Aoki, Pedro H. B.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Talanta; v. 244, p. 9-pg., 2022-03-29.

Resumo

The early diagnosis of Coronavirus disease (COVID-19) requires either an accurate detection of genetic material or a sensitive detection of viral proteins. In this work, we designed an immunoassay platform for detecting trace levels of SARS-CoV-2 spike (S) protein. It is based on surface-enhanced resonance Raman scattering (SERRS) of methylene blue (MB) adsorbed onto spherical gold nanoparticles (AuNPs) and coated with a 6 nm silica shell. The latter shell in the SERRS nanoprobe prevented aggregation and permitted functionalization with SARS-CoV-2 antibodies. Specificity of the immunoassay was achieved by combining this functionalization with antibody immobilization on the cover slides that served as the platform support. Different concentrations of SARS-CoV-2 antigen could be distinguished and the lack of influence of interferents was confirmed by treating SERRS data with the multidimensional projection technique Sammon's mapping. With SERRS using a laser line at 633 nm, the lowest concentration of spike protein detected was 10 pg/mL, achieving a limit of detection (LOD) of 0.046 ng/mL (0.60 pM). This value is comparable to the lowest concentrations in the plasma of COVID-19 patients at the onset of symptoms, thus indicating that the SERRS immunoassay platform may be employed for early diagnosis. (AU)

• Processo FAPESP: 17/03879-4 - EMU concedido no projeto temático 2013/14262-7 - DLS
• Beneficiário: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 18/16713-0 - Terapia fotodinâmica: de efeitos moleculares em sistemas modelos a eficiência fotodinâmica em cultivo celular
• Beneficiário: Pedro Henrique Benites Aoki
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico
• Beneficiário: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 20/12129-1 - Imunoensaio para diagnóstico da COVID-19 usando espectroscopia de espalhamento Raman amplificado em superfície (SERS)
• Beneficiário: Wallance Moreira Pazin
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/14692-5 - Terapia fototérmica mediada por nanopartículas de ouro: de sistemas modelos de biomembranas ao cultivo in vitro de células tumorais
• Beneficiário: Sabrina Aléssio Camacho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado