可直接在猪血清中准确检测猪瘟病毒E2抗体的免校准便携式磁弹性装置.pdf

第5 4卷 第5期2 0 2 3年9月 太原理工大学学报J OUR NA L O F T A I YUAN UN I V E R S I T Y O F T E CHNO L OG Y V o l.5 4 N o.5 S e p.2 0 2 3 引文格式:郭星,罗曼,侯鉴茹,等.可直接在猪血清中准确检测猪瘟病毒E 2抗体的免校准便携式磁弹性装置J.太原理工大学学报,2 0 2 3,5 4(5):8 9 1-8 9 7.GUO X i n g,L UO M a n,HOU J i a n r u,e t a l.C a l i b r a t i n g-f r e e p o r t a b l e m a g n e t o e l a s t i c d e v i c e f o r a c c u r a t e d e t e c t i o n o f a n t i-C S F V-E 2 i n p o r c i n e s e r u mJ.J o u r n a l o f T a i y u a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,2 0 2 3,5 4(5):8 9 1-8 9 7.收稿日期:2 0 2 3-0 2-2 8;修回日期:2 0 2 3-0 4-1 5 基金项目:山西省重点研发计划资助项目(2 0 2 2 0 2 0 1 0 1 0 1 0 0 4,2 0 1 8 0 3 D 2 2 1 0 2 8-5);国家自然科学基金资助项目(5 1 9 7 5 4 0 0,5 2 2 7 5 5 6 8);山西省基础研究计划资助项目(2 0 2 1 0 3 0 2 1 2 4 1 6 4)第一作者:郭星(1 9 9 2-),博士,讲师,主要从事微纳生物传感的研究,(E-m a i l)g u o x i n g t y u t.e d u.c n 通信作者:桑胜波(1 9 7 9-),博士,教授,博士生导师,主要从事微纳传感的研究,(E-m a i l)s u n b o a-s a n g t y u t.e d u.c n可直接在猪血清中准确检测猪瘟病毒E 2抗体的免校准便携式磁弹性装置郭 星1,罗 曼1,侯鉴茹1,李宇超1,王树华2 a,程晓亮2 b,菅傲群1,袁仲云1,桑胜波1(1.太原理工大学 电子信息与光学工程学院,微纳传感与人工智能感知山西省重点实验室,太原 0 3 0 0 2 4;2.山西农业大学 a.动物科学学院,b.动物医学学院,山西 太谷 0 3 0 8 0 1)摘 要:【目的】设备制造之间的误差校准已成为各种检测方法实际应用的难题。【方法】提出一种便携式磁弹性(ME)生物检测装置,用于实现免校准检测猪瘟病毒E 2抗体(a n t i-C S F V E 2),基于磁致伸缩效应,通过监测a n t i-C S F V E 2引起的共振频率偏移反应待测物浓度。该装置由两部分组成,分别为磁弹性试纸和智能磁弹性共振频率检测仪,试纸体积非常小,外形尺寸约为E L I S A试剂盒大小的1/2 0.使用E L I S A试剂盒作为对照,通过检测相同浓度的猪血清样本来验证便携式ME装置的准确性。【结果】E L I S A试剂盒与免校准便携式ME装置的检测结果匹配良好,准确率为9 8%.采用便携式ME装置对不同浓度的a n t i-C S F V E 2进行检测,实验结果表明灵敏度为7.2 0 H z/(g/m L),线性范围为0.1 g/m L 1 0 0 g/m L,该装置无需校准即可快速、准确地检测a n t i-C S F V E 2,具有良好的特异性和稳定性。【结论】免校准便携式ME装置为猪瘟诊断和抗猪瘟疫苗接种效果的监测提供了一种有效方法。关键词:磁弹性装置;猪瘟E 2抗体检测;免校准;便携式中图分类号:T P 2 1 2.3 文献标识码:AD O I:1 0.1 6 3 5 5/j.t y u t.1 0 0 7-9 4 3 2.2 0 2 3.0 5.0 1 8 文章编号:1 0 0 7-9 4 3 2(2 0 2 3)0 5-0 8 9 1-0 7C a l i b r a t i n g-f r e e P o r t a b l e M a g n e t o e l a s t i c D e v i c e f o r A c c u r a t e D e t e c t i o n o f A n t i-C S F V-E 2 i n P o r c i n e S e r u mG U O X i n g1,L U O M a n1,H O U J i a n r u1,L I Y u c h a o1,WA N G S h u h u a2 a,C H E N G X i a o l i a n g2 b,J I A N A o q u n1,Y U A N Z h o n g y u n1,S A N G S h e n g b o1(1.S h a n x i K e y L a b o r a t o r y o f M i c r o N a n o S e n s o r s&A r t i f i c i a l I n t e l l i g e n c e P e r c e p t i o n,C o l l e g e o f E l e c t r o n i cI n f o r m a t i o n a n d O p t i c a l E n g i n e e r i n g,T a i y u a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,T a i y u a n 0 3 0 0 2 4,C h i n a;2a.C o l l e g e o f A n i m a l S c i e n c e,2b.C o l l e g e o f A n i m a l M e d i c i n e,S h a n x i A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y,T a i g u 0 3 0 8 0 1,C h i n a)A b s t r a c t:【P u r p o s e s】E r r o r c a l i b r a t i o n b e t w e e n e q u i p m e n t m a n u f a c t u r i n g h a s b e c o m e a p r a c-t i c a l c h a l l e n g e f o r v a r i o u s i n s p e c t i o n m e t h o d s.【M e t h o d s】I n t h i s p a p e r,a p o r t a b l e m a g n e t o e l a s-t i c(ME)b i o d e t e c t i o n d e v i c e i s p r o p o s e d f o r c a l i b r a t i o n-f r e e d e t e c t i o n o f c l a s s i c a l s w i n e f e v e r v i-r u s E 2 a n t i b o d y(a n t i-C S F V E 2),o n t h e b a s i s o f m a g n e t o s t r i c t i v e e f f e c t,b y m o n i t o r i n g t h e r e s o-n a n c e f r e q u e n c y s h i f t c a u s e d b y a n t i-C S F V E 2 t o r e a c t t o t h e c o n c e n t r a t i o n o f a n a l y t e s.T h e d e-v i c e c o n s i s t s o f t w o p a r t s,n a m e l y t h e m a g n e t o e l a s t i c t e s t s t r i p a n d t h e i n t e l l i g e n t m a g n e t o e l a s t i c r e s o n a n c e f r e q u e n c y d e t e c t o r.T h e t e s t s t r i p i s v e r y s m a l l,a n d t h e e x t e r n a l d i m e n s i o n i s a b o u t 1/2 0 o f t h e s i z e o f t h e E L I S A k i t.B y u s i n g t h e E L I S A k i t a s a c o n t r o l,t h e a c c u r a c y o f t h e p o r t a-b l e ME d e v i c e i s v e r i f i e d b y d e t e c t i n g t h e s a m e c o n c e n t r a t i o n o f p i g s e r u m s a m p l e s.【F i n d i n g s】T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e d e t e c t i o n r e s u l t s o f t h e c a l i b r a t i o n-f r e e p o r t a b l e ME d e v i c e a n d t h e E L I S A k i t h a v e g o o d c o n s i s t e n c y,a n d t h e a c c u r a c y r a t e i s 9 8%.T h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o w t h a t t h e s e n s i t i v i t y i s 7.2 0 H z/(g/m L)a n d t h e l i n e a r r a n g e i s 0.11 0 0 g/m L,a n d t h e d e v i c e c a n q u i c k l y a n d a c c u r a t e l y d e t e c t a n t i-C S F V E 2 w i t h o u t c a l i b r a t i o n,w i t h g o o d s p e c i f i c i t y a n d s t a-b i l i t y.【C o n c l u s i o n s】T h e c a l i b r a t i o n-f r e e p o r t a b l e ME u n i t p r o v i d e s a n e f f e c t i v e m e t h o d f o r t h e d i a g n o s i s o f s w i n e f e v e r a n d t h e m o n i t o r i n g o f t h e e f f e c t i v e n e s s o f a n t i-s w i n e f e v e r v a c c i n a t i o n.K e y w o r d s:m a g n e t o e l a s t i c d e v i c e;c l a s s i c a l s w i n e f e v e r v i r u s E 2 a n t i b o d y d e t e c t i o n;c a l i b r a-t i n g-f r e e;p o r t a b l e 猪瘟(C S F)是一种具有高度传染性的猪传染病,该 疾 病 已 被 国 际 兽 疫 局(O I E)列 入 疾 病 名单1-2。C S F会导致猪的高度传染性出血热,在急性期会导致猪死亡。澳大利亚等一些发达国家已经通过实施一些监管措施根除了C S F3。但是该疾病在亚洲部分发展中国家仍持续存在,严重影响了动物健康、食品安全,阻碍了畜牧业的发展4-6。在世界各地的许多国家,通过基于P C R的基因组检测和血清学来筛查监测C S F的情况。目前,疫苗被认为是预防C S F的最有效方法,然而,传统的减毒疫苗,可能会出现无法区分感染和接种的动物。虽然近些年来研究报道了一些标记疫苗,但目前的C S F标记疫苗预防C S F的效果还需进一步提高。猪瘟病毒(C S F V)是一种包膜R NA病毒,属于鼠疫病毒的黄病毒科,基因组大小为1 2.3 k B,由一个可编码的含有3 8 9 8个氨基酸的多蛋白组成7-9。这些聚合蛋白被加工成8种非结构蛋白和4种结构蛋白(C、E 1、E 2、E r n s).其中E 2是C S F V表面的包膜糖蛋白,参与病毒的附着和进入目标细胞,能诱导宿主对C S F V的保护性免疫产生中和抗体1 0-1 2。因此,检测猪瘟病毒E 2抗体(a n t i-C S F V E 2)是预防和治疗C S F的关键,准确检测a n t i-C S F V E 2对C S F诊断以及疫苗接种效果监测至关重要。目前,检测a n t i-C S F V E 2的方法主要有单滤法、中和测定法、间接酶联免疫吸附法(E L I S A)等,然而上述方法都存在操作复杂、耗时长、成本高等局限性。VAN G E NN I P e t a l1 3制备和表征了a n t i-C S F V E 2的单克隆1 4和超敏感多克隆抗体1 5并应用在E L I S A和免疫亲和色谱法中。近年来,各种免疫分析技术得到了迅速发展,在快速筛查a n t i-C S-F V E 2方面具有一定优势,但在测量实际样品时,由于基质效应、高丰度蛋白质的掩蔽效应以及其他干扰化合物的存在导致测量误差,因此这些方法需要有效识别待测物中靶分子与干扰物质从而实现校准。另外,批次间器件的设计制造产生的系统误差需要进行修正和校准。因此,亟需研发一种免校准、便携式装置用于复杂混合物的猪血清样本中a n t i-C S F V E 2的快速、准确检测。近年 来,由 铁 磁 性 金 属 玻 璃 带(如M e t g l a s 2 8 2 6 MB)制成的磁弹性(ME)传感器,因其微型化、成本低、易用性高、灵敏度高和无线传感等显著特点而备受关注1 6-1 9。此外,通过改变磁弹性芯片表面的敏感单元,可以应用于不同待测物的检测,适用范围较广。CHE N e t a l2 0通过将噬菌体C 4-2 2固定在ME芯片上来检测沙门氏菌的细菌水平,AT A-L AY e t a l2 1提出了一种无任何涂层的ME传感器来检测F e3O4磁性纳米颗粒,CHE N e t a l2 2提出了采用ME生物传感器测量血浆黏度的方法。之前发表的研究成果报道了可扩展双通道便携式ME设备的开发2 3-2 4。本文提出了一种免校准的便携式ME生物检测装置,采用E L I S A试剂盒和接受者操作特征曲线(R O C)对装置进行校准,应用于猪血清中a n t i-C S-F V E 2的检测。系统地测量了磁弹性试纸对不同浓度a n t i-C S F V E 2的共振频率,通过共振频率偏移反应待测物的浓度。实验结果表明该便携式ME298太 原 理 工 大 学 学 报 第5 4卷 装置可以实现在微升样本量下快速、经济、免校准检测a n t i-C S F V E 2,具有优异的特异性和稳定性。1 理论1.1 便携式ME装置的检测原理基于磁致伸缩效应,当抗体抗原结合时ME芯片自身负载质量发生变化引起芯片的共振频率偏移。该装置通过智能ME共振频率检测仪测试ME试纸的共振频率偏移量实现a n t i-C S F V E 2检测,由于抗原抗体的特异性结合,试纸自身负载质量增加,引起共振频率减小,从而可以检测a n t i-C S F V E 2的浓度。详 细 理 论 在 已 发 表 的 文 章 中 进 行 了 报道2 3-2 4。智能ME共振频率检测仪是基于A RM系统实现的,该器件的详细传感机制和硬件实现在之前的研究中进行了描述2 4。1.2 E L I S A试剂盒检测方法使用a n t i-C S F V E L I S A试剂盒检测猪血清中的a n t i-C S F V,C S F V抗原吸附在微反应板上,利用酶标记的a n t i-C S F V与之孵育。a n t i-C S F V与C S-F V抗原的结合可以通过辣根过氧化物酶和底物的显色程度来确定。样品的阻断率是通过测量4 5 0 n m波长下样品的吸光度与阴性对照的吸光度的比值来确定的。阴性对照阻断率RB l o c k i n g,N表示为2 5:RB l o c k i n g,N=DN E G-DT E S T3DN E G1 0 0%.(1)式中:DN E G为阴性对照的平均值、DT E S T为测试样品的平均值。阳性对照阻断率表示为2 5:RB l o c k i n g,P=DP O S-DT E S T3DP O S1 0 0%.(2)式中:DP O S为阳性对照的平均值、DT E S T为测试样品的平均值。若样本为阴性(不存在C S F V抗体),则样本的阻断率小于或等于3 0%,相反,样本为阳性(存在C S F V抗体)。2 实验2.1 材料C S F V E 2糖蛋白、a n t i-C S F V E 2于北京博盛生物科技有限公司购买。抗P R V(伪狂犬病病毒)抗体、抗P C V 2(猪圆环病毒2型)抗体和异硫氰酸荧光素(F I T C)标记的C S F V E 2抗体购自中国绿色生物科技股份有限公司。1-乙基-(3-二甲氨基丙基)碳酰二亚胺(E D C),1 1-巯基十一烷酸,N-羟基硫代琥珀酰亚胺(NH S)购自S i g m a-A l d r i c h公司。牛血清白蛋白(B S A,9 9%)和磷酸盐缓冲盐水(P B S缓冲液,p H值为7.4)购自上海哈灵。猪血清购自山西省畜牧兽医研究所。2.2 便携式ME装置设计ME试纸包括两个卡槽,分别放置参考芯片和传感芯片,该卡槽由3 D打印工艺制作而成,如图1(a)所示。参考芯片的作用是在实验过程中检测浓度为0 g/m L的a n t i-C S F V E 2(P B S溶液)作为基准参考,传感芯片用来检测一定浓度的待分析物质a n t i-C S F V E 2,通过对比两个芯片的测试结果,表明共振频移是由a n t i-C S F V E 2和C S F V E 2抗原在ME芯片表面的特异性结合引起的。ME芯片放置在该卡槽中,卡槽的作用是固定芯片位置并防止芯片在线圈中移动。之后,将试纸插入到智能ME共振频率检测仪内嵌的电磁线圈中测试其共振频率。1?mm5?mm28?mRSAanti-CSFVE2CSFVE2（c）（a）参考芯片传感芯片试纸（b）（d）(a)ME生物检测试纸的实物图,包括参考芯片和传感芯片;(b)传感芯片的实物图(5 mm1 mm2 8 m);(c)ME生物检测试纸表面改性过程示意图;(d)智能ME共振频率检测仪实物图图1 便携式ME装置设计F i g.1 P o r t a b l e ME d e v i c e d e s i g n398 第5期 郭 星,等:可直接在猪血清中准确检测猪瘟病毒E 2抗体的免校准便携式磁弹性装置 由M e t g l a s合金2 8 2 6(F e4 0N i4 0P1 4B6)组成的ME芯片是从霍尼韦尔公司(美国新泽西州莫里斯敦)购买的。将芯片切割成矩形条状,几何参数为5 mm1 mm2 8 m,如图1(b)所示。图1(c)描述了ME芯片表面生物功能化修饰的过程,通过共价键结合的方式将C S F V E 2抗原修饰在ME芯片表面,a n t i-C S F V E 2被 C S F V E 2抗原特异性识别并捕获到ME芯片表面,最后采用B S A封闭用于减少非特异性分子吸附,修饰后的ME芯片在4 下储存。ME芯片的制造过程和表面生物功能化修饰步骤在之前的研究报道中进行了详细描述2 4,2 6-3 0。2.3 校准测量取5个阴性和5 5个阳性样本,分别使用E L I S A试剂盒以及ME试纸来检测这些样品,同时通过智能ME共振频率检测仪测量滴加样品后试纸的共振频率。设置5个不同的阈值,可通过5个不同阈值得到5种不 同的真阳性 率和假阳性 率。使 用S P S S S t a t i s t i c s 1 7.0软件,通过上述获得的5个不同的真假阳性率点绘制特征曲线R O C(通常,AU C值在0.5和1.0之间,数值越大表示装置的性能越好)。从与R O C曲线的灵敏度和特异性相关的一系列值中选择最大Y o u d e n指数作为阈值,低于阈值的结果被认为是阴性的,反之亦然。3 结果与讨论3.1 ME装置在a n t i-C S F V E 2检测中的应用图2(a)是ME试纸检测不同浓度a n t i-C S F V E 2的共振谱,随着a n t i-C S F V E 2质量浓度从0.1 g/m L增加到1 0 0 g/m L,ME试纸的共振频率和谐振幅度逐渐降低。采用参考芯片检测质量浓度为0 g/m L的a n t i-C S F V E 2(P B S溶液)作为空白对照实验,将P B S溶液滴加到参考芯片表面,3 7 条件下反应4 0 m i n后使用智能ME共振频率检测仪测试ME试纸的共振频率,实验结果表明ME试纸的频率响应仅仅是因为特异性捕获a n t i-C S F V E 2引起的,排除了非特异性吸附的影响。为了确定谐振参数,使用洛伦兹函数来拟合电压谱,图2(b)中的拟合结果表明,ME试纸的共振频移与a n t i-C S-F V E 2质量浓度呈线性关系,共振频移随a n t i-C S-F V E 2质量浓度增加而增大,线性范围为0.1 g/m L1 0 0 g/m L.在线性区域中,该装置的检测灵敏度为7.2 0 H z/(g/m L),该ME装置的质量浓度PBS0.1?g/mL?anti-CSFV?E21?g/mL?anti-CSFV?E210?g/mL?anti-CSFV?E250?g/mL?anti-CSFV?E2100?g/mL?anti-CSFV?E20.800.750.700.650.600.550.500.450.40电压振幅/?V440 442 444 446 448 450452 454 456 458 460频率/?kHz（a）检测不同质量浓度 anti-CSFV?E2 的共振谱（b）anti-CSFV?E2 质量浓度和频移之间的关系函数0-200-400-600-800-1?000-1?200频移/?Hz0.111050100CSFV?E2 抗体质量浓度/?（g mL-1）y-187.7x-73.07R20.993（c）ME 生物检测试纸的特异性0-200-400-600-800-1?000频移/?HzPBSanti-PCV2anti-PRVanti-CSFV?E2-1?400-1?200-1?000-800-600频移/?Hz02468时间/?d（d）ME 生物检测试纸的稳定性图2 ME装置在a n t i-C S F V E 2检测中的应用以及ME试纸的性能F i g.2 A p p l i c a t i o n o f ME d e v i c e i n a n t i-C S F V E 2 i n s p e c t i o n a n d p e r f o r m a n c e o f ME t e s t s t r i p s498太 原 理 工 大 学 学 报 第5 4卷 检测限为0.1 g/m L.经过分析计算得到了a n t i-C S F V E 2质量浓度与共振频移的拟合函数关系为:X=(Y+7 3.0 7)/(-1 8 7.7 0)(R2=0.9 9 3),其中X和Y分别表示a n t i-C S F V E 2质量浓度和共振频移。为了验证该装置的重复性,使用 ME装置对不同浓度的猪瘟病毒E 2抗体进行了重复性实验测试。针对每一个待测浓度的猪瘟病毒E 2抗体,在相同条件下进行了3次平行实验,根据实验误差分析,重复性良好。结果表明,该ME生物检测装置适用于a n t i-C S F V E 2检测,可以在较宽的线性浓度范围内高灵敏地检测a n t i-C S F V E 2.3.2 ME生物检测试纸的特异性通过ME生物检测试纸对相同浓度的猪圆环病毒2型(P C V 2),伪狂犬病病毒(P R V),磷酸盐缓冲盐水(P B S缓冲液,p H值为7.4)以及a n t i-C S F V E 2进行检测,如图2(c)所示。通过观察发现,a n t i-C S F V E 2在相同反应时间内与其他蛋白组的共振频移存在显著差异,但其他蛋白组之间没有显著差异。实验结果表明,由于a n t i-C S F V E 2和C S F V E 2抗原在ME生物检测试纸表面的特异性结合产生明显的共振频移,而对这些干扰物表现出微小的响应仅仅是非特异性吸附引起的,其响应与空白样品的P B S水平相当。3.3 ME生物检测试纸的稳定性在相同的条件下,制备7个ME生物检测试纸,并将其储存在4 冰箱中。随机选取ME生物检测试纸,每隔1 d检测质量浓度为1 0 g/m L的a n t i-C S F V E 2.实验结果如图2(d)所示,共振频移没有明显变化,ME生物检测试纸连续7 d检测结果的相对标准偏差(R S D)为1.7 8%.3.4 原子力显微镜(A FM)表征通过A FM扫描对ME生物检测试纸的表面形貌进行表征(通常为1 m1 m).如图3(a)所示,将C S F V E 2抗原固定在ME试纸表面后,平均峰高度为7 0.0 n m,通过观察,由于C S F V E 2抗原和a n-t i-C S F V E 2的特异性结合,平均峰高度增加到约4 0 0 n m,如图3(b)所示。平均峰高度和表面形貌均发生了明显变化,表明在ME生物检测试纸表面a n t i-C S F V E 2与C S F V E 2抗原成功结合。3.5 R O C曲线使用S P S S软件绘制了图4中相应的R O C曲线(A U C为0.9 2 9,9 5%,置信区间为0.8 2 91.0 0 0),R O C曲线面积的非参数估计是通过连接R O C曲线上的点而形成的梯形面积的总和。该曲线以及相应的AU C表明,C S F V作为生物标志物具有将C S F V与正常受试者区分开来的预测能力。5002500-250-500平均峰高/?nm1007550250平均峰高/?nm-25（b）检测 anti-CSFV?E2 之后的 AFM（a）检测 anti-CSFV?E2 之前的 AFM图3 ME生物检测试纸表面的A FM图像F i g.3 A FM i m a g e o f t h e s u r f a c e o f t h e ME b i o t e s t s t r i p1.00.80.60.40.20灵敏度0.200.40.60.81.01-特异性图4 R O C曲线F i g.4 R O C c u r v e3.6 ME装置在猪血清检测中的应用使用便携式ME装置检测实际样品,分别采用E L I S A试剂盒和ME装置对5 0份猪血清样本进行测试,其中序列号1-4 5为阳性样品,序列号4 6-5 0为阴性样品。如图5所示,分析样品的测试数据,将E L I S A试剂盒和ME装置检测结果进行对比,结果证明仅3 4号样品的测试结果不一致,便携式ME装置的检测结果与E L I S A试剂盒检测结果具有良好的一致性,该ME检测装置的准确率为598 第5期 郭 星,等:可直接在猪血清中准确检测猪瘟病毒E 2抗体的免校准便携式磁弹性装置9 8%.图5证明便携式ME装置适用于检测猪血清中的a n t i-C S F V E 2,而不受其他生物物质的干扰。与一些常用的方法相比,该ME装置可以更加快速、阳性阴性34 号样品ELISA 试剂盒测试结果ME 装置测试结果100806040200ELISA 试剂盒测试结果阻断率/?%阳性阴性ME 装置测试结果10020304050样品序列号图5 E L I S A和ME装置检测结果对比F i g.5 C o m p a r i s o n o f E L I S A a n d c a l i b r a t i o n-f r e e s t r i p t e s t r e s u l t s便携、准确地检测猪血清中的a n t i-C S F V E 2抗体,可以应用于实际猪血清样本中a n t i-C S F V E 2的检测,且具有良好的准确性和可靠性。与其他a n t i-C S F V E 2检测的设备相比,本文所提出的便携式装置显示出更优良的性能,在线性范围几乎相同的前提下,便携式ME检测装置表现出较低的检测限(L O D),如表1所示。本文提出的ME生物检测装置相较于其他类型的传感器具有操作简单、成本低、耗时短、免校准以及便携等优点,可以用于现场实时检测猪瘟病毒,有助于猪瘟疫苗接种效果的评估,对于推动便携式病毒检测器件的研发具有重要意义,对于猪瘟疫情防控具有关键意义,在社会面使用的微型化和便携式生物检测器件领域具有更大的应用潜力。表1 各种a n t i-C S F V E 2检测方法的比较T a b l e 1 C o m p a r i s o n o f v a r i o u s m e t h o d s f o r a n t i-C S F V E 2 d e t e c t i o na n t i-C S F V E 2检测方法L O D/(gm L-1)易用性参考文献便携式ME装置0.1 0快;低成本;更小的尺寸本文E L I S A0.1 0昂贵1 5中和测定-需要设置完善的细胞培养实验室1 6表面等离子体共振(S P R)0.0 1复杂1 5单一稀释免疫测定-工作强度大1 64 结论本文提出并制造了一种用于测量a n t i-C S F V E 2的免校准便携式ME检测装置。大多数检测a n-t i-C S F V E 2的方法具有操作复杂、耗时长、成本高等局限性,本文设计的便携式ME检测装置,以最低的成本提高了准确性、稳定性和功能性。采用E L I S A试剂盒与ME装置检测相同的猪血清样本以验证便携式ME装置的准确率,实验结果表明便携式ME装置的检测结果与E L I S A检测结果具有良好的一致性,准确率为9 8%.使用该装置对不同质量浓度的a n t i-C S F V E 2进行检测,实验结果表明灵敏度为7.2 0 H z/(g/m L),线性范围为0.1 g/m L1 0 0 g/m L,ME装置的检测限为0.1 g/m L.该试纸整体尺寸较小,约为E L I S A试剂盒尺寸的1/2 0,因此免校准便携式ME装置可实现快速、经济、高效地检测具有微升样品量的a n t i-C S F V E 2.参考文献:1 G R E I S E R-W I L K E I,MO E NN I G V.V a c c i n a t i o n a g a i n s t c l a s s i c a l s w i n e f e v e r v i r u s:l i m i t a t i o n s a n d n e w s t r a t e g i e sJ.A n i m H e a l t h R e s R e v,2 0 0 4(5):2 2 3-2 2 6.2 MO E NN I G V.I n t r o d u c t i o n t o c l a s s i c a l s w i n e f e v e r:v i r u s,d i s e a s e a n d c o n t r o l p o l i c yJ.V e t e r i n a r y M i c r o b i o l o g y,2 0 0 0,7 3(2):9 3-1 0 2.3 E DWA R D S S.C l a s s i c a l s w i n e f e v e r:t h e g l o b a l s i t u a t i o nJ.V e t e r i n a r y M i c r o b i o l o g y,2 0 0 0,7 3(2):1 0 3-1 1 9.4 B A RMAN N N.C l a s s i c a l s w i n e f e v e r i n w i l d h o g:r e p o r t o f i t s p r e v a l e n c e i n n o r t h e a s t I n d i aJ.T r a n s b o u n d E m e r g D i s,2 0 1 6,6 3(5):5 4 0-5 4 7.5 F L O R E S-GUT I E R R E Z G H,I N F AN T E F.R e s o l u t i o n o f a c l a s s i c a l s w i n e f e v e r o u t b r e a k i n t h e U n i t e d S t a t e s-M e x i c o b o r d e r r e g i o nJ.T r a n s b o u n d E m e r g D i s,2 0 0 8,5 5:3 7 7-3 8 1.6 J I W,GUO Z,D I NG N Z,e t a l.S t u d y i n g c l a s s i c a l s w i n e f e v e r v i r u s:m a k i n g t h e b e s t o f a b a d v i r u sJ.V i r u s R e s,2 0 1 5,1 9 7:3 5-4 7.7 G R E I S E R-W I L K E I,B L OME S,MO E NN I G V.D i a g n o s t i c m e t h o d s f o r d e t e c t i o n o f c l a s s i c a l s w i n e f e v e r v i r u s:s t a t u s q u o a n d n e w d e v e l o p m e n t sJ.V a c c i n e,2 0 0 7,2 5(3 0):5 5 2 4-5 5 3 0.8 ME Y E R S G,TH I E L H J.M o l e c u l a r c h a r a c t e r i z a t i o n o f p e s t i v i r u s e sJ.A d v a n c e s i n V i r u s R e s e a r c h,1 9 9 6,4 7:5 3-1 1 8.698太 原