[发明专利]一种基于S蛋白配体与ACE2受体竞争法层析的冠状病毒快速检测的试剂盒

说明书

本发明公开了一种基于S蛋白配体与ACE2受体竞争法层析的冠状病毒快速检测试剂盒，包括量子点标记的ACE2蛋白、量子点标记的兔IgG、重组冠状病毒棘突蛋白S1、羊抗兔IgG的多抗、以及免疫层析试纸条等材料。本发明通过量子点荧光标记和多级偶联放大信号提高检测灵敏度、利用配体与受体结合原理提高检测特异性并避开抗体研发周期，提供一种能够快速检测冠状病毒的试剂盒，通过建立病毒灭活系统保障检测过程中的生物安全性。本发明的试剂盒适合口腔黏膜液、呼吸道、全血、血浆、血清、排泄物等多种生物样本及环境样本的检测，可应用于SARS‑CoV‑19、SARS‑CoV、和HCoV‑NL63等以ACE2为受体的冠状病毒的快速检测。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种基于S蛋白配体与ACE2受体竞争法层析的冠状病毒快速检测的试剂盒。

背景技术

冠状病毒在系统分类上属冠状病毒科(Coronaviridae)冠状病毒属(Coronavirus)。冠状病毒属的病毒是具外套膜(envelope)的正链单股RNA病毒，直径约80～120nm，其遗传物质是所有RNA病毒中最大的，感染宿主包括人、鼠、蝙蝠、猪、猫、穿山甲、犬、狼、鸡、牛、蛇类、禽类等脊椎动物。2019新型冠状病毒(SARS-CoV-19,曾用名2019-nCoV)是目前已知的第7种可以感染人的冠状病毒，其余6种分别是HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63、HCoV-HKU1、SARS-CoV和MERS-CoV。研究表明，其中SARS-CoV-19、SARS-CoV和HCoV-NL63是通过病毒包膜spike glycoprotein(S-protein)介导病毒与宿主细胞膜上的ACE2受体相互作用来感染人的。在新疫情突发时，如2019新型冠状病毒肺炎(COVID-19)，新病毒的早期检测一般采用核酸检测的方法，因为病毒的基因组可以很快被破译，即可合成特异性核酸荧光探针制备荧光定量PCR检测试剂盒投入使用。该方法具有技术成熟、研发周期短、特异性好、检测准确等优点；但同时也存在样本需前处理、检测时间长、需专业仪器专业人员操作、以及试剂贵等缺点，而且也存在一定的假阴性。另外一种快检方法就是胶体金免疫层析试纸，包括病毒抗原检测和血清学抗病毒蛋白抗体(IgM/IgG)检测。这类试剂的优点在于快速、简单，无需仪器和专业人员操作、试剂成本低等；但缺点在于对于新病毒首先要制备新病毒的蛋白抗原和特异性抗体，造成研发周期长不能及时用于疫情检测，而试剂盒的检测准确性与蛋白抗原和特异性抗体的质量密切相关。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，我们根据配体与受体特异性结合的原理，发明了一种基于S蛋白配体与ACE2受体竞争法层析的冠状病毒快速检测的试剂盒。如图3所示，冠状病毒CoV的棘突蛋白有2个亚基，S1和S2，其中S1亚基作为配体与人细胞膜上的ACE2受体相互作用形成特异性结合。依据竞争法免疫层析原理，我们用重组的人ACE2蛋白替代其中一个抗S-蛋白单抗来标记量子点荧光并喷涂于试纸条的释放垫上，检测时可通过冠状病毒棘突蛋白S1上的RBD与样本中的冠状病毒结合使病毒颗粒带上量子点荧光；在试纸条的检测线(T线)包被重组冠状病毒棘突蛋白S1，用来捕获层析中量子点标记的ACE2(配体-受体结合原理)，如果检测样本中没有冠状病毒，则T线有较强的量子点荧光信号，如果检测样本中有冠状病毒，则中和量子点标记的ACE2，T线量子点荧光信号减弱，类似于竞争法免疫层析原理。

本发明的优势在于在保留了胶体金免疫层析快速、简便、廉价、稳定好、可实现居家检测等优点外，采用配体与受体相互作用的原理，避免了抗体研发周期长、以及抗体交叉反的问题，既提高检测特异性又可快速提供一种有效的试剂盒。同时，在以ACE2受体介导感染的冠状病毒检测方面又具有通用性，既使病毒突变变异、突发新疫性，该检测试剂盒可即时投入应用。另外，量子点具有激发光谱宽、发射峰窄、斯托克斯位移宽大、生物相容性好、信号稳定、荧光寿命长、抗光漂白能力强等诸多优点，用量子点替代胶体金标记不仅可提高检灵敏度1-2个数量级，而且可进行定量分析。