Zum Inhalt

Single-Domain Antibody-Gold Nanoparticle Bioconjugates as Immunosensors for the Detection of Hantaviruses

  • 26.05.2024
  • Original Research Article
Erschienen in:

Abstract

Introduction

Hantavirus, a zoonotic pathogen, causes severe syndromes like hemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS), sometimes fatal in humans. Considering the importance of detecting the hantavirus antigen, the construction of an immunosensor is essential. The structural and functional characteristics of camelid nanobodies (VHHs) encourage their application in the areas of nanobiotechnology, therapeutics, diagnostics, and basic research. Therefore, this study aimed to standardize stable bioconjugates using gold nanoparticles (AuNPs) and VHHs, in order to develop immunobiosensors for the diagnosis of hantavirus infection.

Methods

Immobilized metal affinity chromatography (IMAC) was performed to obtain purified recombinant anti-hantavirus nucleocapsid nanobodies (anti-prNΔ85 VHH), while AuNPs were synthesized for bioconjugation. UV-visible spectrophotometry and transmission electron microscopy (TEM) analysis were employed to characterize AuNPs.

Results

The bioconjugation stability parameters (VHH-AuNPs), analyzed by spectrophotometry, showed that the ideal pH value and VHH concentration were obtained at 7.4 and 50 μg/mL, respectively, after addition of 1 M NaCl, which induces AuNP aggregation. TEM performed before and after bioconjugation showed uniform, homogeneous, well-dispersed, and spherical AuNPs with an average diameter of ~ 14 ± 0.57 nm. Furthermore, high-resolution images revealed a thin white halo on the surface of the AuNPs, indicating the coating of the AuNPs with protein. A biosensor simulation test (dot blot-like [DB-like]) was performed in stationary phase to verify the binding and detection limits of the recombinant nucleocapsid protein from the Araucária hantavirus strain (prN∆85).

Discussion

Using AuNPs/VHH bioconjugates, a specific interaction was detected between 5 and 10 min of reaction in a dose-dependent manner. It was observed that this test was sensitive enough to detect prNΔ85 at concentrations up to 25 ng/μL. Considering that nanostructured biological systems such as antibodies conjugated with AuNPs are useful tools for the development of chemical and biological sensors, the stability of the bioconjugate indicates proficiency in detecting antigens. The experimental results obtained will be used in a future immunospot assay or lateral flow immunochromatography analysis for hantavirus detection.

Graphical Abstract

Titel
Single-Domain Antibody-Gold Nanoparticle Bioconjugates as Immunosensors for the Detection of Hantaviruses
Verfasst von
Erika A. Bastos-Soares
Michelle Suelen da Silva Morais
Maribel Funes-Huacca
Rosa Maria O. Sousa
Nairo Brilhante-Da-Silva
Sibele Andrade Roberto
Nidiane Dantas R. Prado
Claudia N. Duarte dos Santos
Anna C. M. Marinho
Andreimar M. Soares
Rodrigo G. Stabeli
Soraya dos Santos Pereira
Carla Freire C. Fernandes
Publikationsdatum
26.05.2024
Verlag
Springer International Publishing
Erschienen in
Molecular Diagnosis & Therapy / Ausgabe 4/2024
Print ISSN: 1177-1062
Elektronische ISSN: 1179-2000
DOI
https://doi.org/10.1007/s40291-024-00713-1
Dieser Inhalt ist nur sichtbar, wenn du eingeloggt bist und die entsprechende Berechtigung hast.

Kompaktes Leitlinien-Wissen Innere Medizin (Link öffnet in neuem Fenster)

Mit medbee Pocketcards schnell und sicher entscheiden.
Leitlinien-Wissen kostenlos und immer griffbereit auf ihrem Desktop, Handy oder Tablet.

Neu im Fachgebiet Innere Medizin

Fokale Salvage-Therapie bei lokalem Prostatakrebsrezidiv langfristig wirksam

Bei einem nach Radiotherapie lokal rezidivierten Prostatakarzinom sind fokale Salvage-Therapien mit einer guten Prognose verbunden: Das krebsspezifische Zehn-Jahres-Überleben ist einem retrospektiven Vergleich zufolge ebenso hoch wie nach Salvage-Prostatektomie.

Relacorilant verlängert Überleben bei platinresistentem Ovarialkarzinom

Durch Hinzunahme des Glukokortikoid-Rezeptor-Antagonisten Relacorilant zu nab-Paclitaxel wird bei Frauen mit platinresistentem Ovarialkarzinom nicht nur das progressionsfreie, sondern auch das Gesamtüberleben verlängert. Laut finaler Analyse der ROSELLA-Studie gewinnen sie vier Monate an Lebenszeit.

ICI-induzierte Dermatitis: Upadacitinib als vielversprechende Therapieoption

Immunvermittelte Hautreaktionen gehören zu den häufigsten Nebenwirkungen von Immun‑Checkpoint‑Inhibitoren. Eine offene Phase‑2‑Studie untersuchte den JAK‑1‑Inhibitor Upadacitinib bei schwerer ICI‑assoziierter Dermatitis. Die Hautsymptome gingen rasch zurück, schwerwiegende therapieassoziierte Nebenwirkungen wurden nicht beobachtet.

Extrapulmonale Befunde beim Lungenkrebs-Screening – Krebsverdacht gerechtfertigt?

Der Umgang mit Zufallsentdeckungen ist ein vieldiskutiertes Thema im Zusammenhang mit dem Low-Dose-CT-Screening auf Lungenkrebs. Eine Studie hat sich nun speziell mit inzidentellen Befunden befasst, die auf ein extrapulmonales Malignom verdächtig sind.

Update Innere Medizin

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

Bildnachweise
Die Leitlinien für Ärztinnen und Ärzte, Eine Person kratzt sich am Rücken über der Schulter/© ryanking999 / stock.adobe.com (Symbolbild mit Fotomodell), Mann erhält einen CT-Scan /© Mark Kostich / stock.adobe.com (Symbolbild mit Fotomodell)