新城疫(NDV)，是由新城疫毒株引起的雞高度感染性疾病，是一種急性病毒性傳染病，主要通過飛禽傳播。NDV以其傳播速度快、致死率高、接觸傳染性強等特點分布在世界各國，對禽類養(yǎng)殖業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。2013年6月，塞浦路斯暴發(fā)新城疫，8萬只雞被宰殺，遭受嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。
近年來新城疫病毒檢出率在0.5%~2%之間，如防控工作稍有松懈，將有局部點狀散發(fā)引起大規(guī)模流行的可能。因此，各地畜牧獸醫(yī)部門和規(guī)模化養(yǎng)禽企業(yè)都把禽新城疫作為重大動物疫病加以防控。
但是，目前，對NDV的主要檢測技術(shù)主要有雞胚分離方法、血凝-血凝抑制(HA-HI)試驗、酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）等。雞胚分離法、ELISA等耗時較長、操作煩瑣，不利于現(xiàn)場檢疫或監(jiān)測；HA-HI法受外界因素影響較大；PCR方法所需的設(shè)備昂貴，在臨床檢測方面受到了很大的限制。因此，研發(fā)一種快速檢測新城疫病毒的新技術(shù)，以便對疫情進行現(xiàn)場及時診斷是目前養(yǎng)禽生產(chǎn)中急需解決的問題。
近日，重慶理工大學(xué)羅彬彬博士團隊提出基于81°傾斜光纖光柵的NDV免疫傳感器，利用金黃色葡萄球菌蛋白A修飾81°- TFG的表面，然后將自制的高純度新城疫病毒單克隆抗體通過SPA分子固定于81°-TFG表面，從而制成對NDV的特異性檢測傳感器。該方法具有免標(biāo)記、操作簡便、快速檢測等優(yōu)點，為NDV的快速檢測提供一定的參考。具體研究成果發(fā)表在《光學(xué)學(xué)報》第 11 期 。
該實驗系統(tǒng)圖如下所示，光纖光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)(MOI-SM125，波長精度±1 pm)中集成有掃頻率激光光源（1510 nm~1590 nm，1Hz）。寬帶光從其中的一個通道（CH1）輸出注入到單模光纖傳輸?shù)焦饫w隔離器（Isolator），以避免背向散射光和反射光對光源穩(wěn)定性的影響；然后連接到在線起偏器（Polarizer）和偏振控制器（PC），以產(chǎn)生和控制線偏振光工作在81°-TFG的TM模全激勵的狀態(tài)；81°-TFG傳感器水平放置于生化反應(yīng)器皿內(nèi)，其另一端通過單模光纖連接到光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)的另一個通道（CH2），解調(diào)后的光譜通過串口輸入到計算機上實時顯示。
當(dāng)NDV溶液的濃度分別為0.1 ng/ml和0.2 ng/ml時，諧振光譜分別發(fā)生了~15 pm和~45 pm的紅移（即，已超出光柵解調(diào)儀的波長檢測誤差范圍，±5 pm），據(jù)此，該免疫傳感器的探測極限可估計為0.1 ng/ml~0.2 ng/ml之間。此外，當(dāng)NDV溶液的濃度為1.0 ng/ml和24 ng/ml時，因此，該免疫傳感器對NDV的檢測飽和點為~1.0 ng/ml。對圖2（b）中0~1.0 ng/ml的NDV濃度區(qū)域進行線性擬合，可得該濃度范圍內(nèi)傳感器的靈敏度為~342 pm/(ng/ml)、線性度R2為~0.982（見其中插圖），表明該光柵免疫傳感器在其檢測范圍內(nèi)具有良好的線性度。
81°-TFG免疫傳感器 （a）：測定不同濃度等級NDV溶液的光譜變化（0~24.0ng/ml）；（b）：對應(yīng)的諧振波長變化。（插圖：線性區(qū)擬合0~1.0ng/ml）
研究人員表示，后續(xù)著重研究將該免疫傳感器與氧化石墨烯等二維材料相結(jié)合，利用氧化石墨烯的極大比表面積、生物分子親和性等特性，為進一步提高該免疫傳感器的靈敏度、檢測范圍等特性參數(shù)。
論文信息：
羅彬彬 , 王玲玲 , 張中豪 , 蔣棚俊 , 徐楊非 , 石勝輝 , 鄒雪 , 魯姣 , 趙明富 , 劉永 , 吳勝昔 . 基于 81 °傾斜光纖光柵的新城疫病毒免疫傳感器 [J]. 光學(xué)學(xué)報 ,2017,37(11):1106001.
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