Development of a paper-based diagnostic for influenza detection

Abstract

Abstract-The development of novel paper-based diagnostic tests has surged in recent years, due to the suitability of these tests for use at the point of care. These emerging paper-based tests retain the low cost and ease of use of traditional lateral flow tests, while offering increased sophistication and capabilities that approach those of traditional microfluidic devices. Here, we report on the development of a novel paperbased test for the diagnosis of influenza, commonly known as the flu. Influenza is a ubiquitously occurring infection, affecting 5-20% of Americans and resulting in an average of 23,000 deaths in the U.S., and up to 500,000 deaths globally, each year. Despite its prevalence, the diagnosis of influenza remains unsatisfactory, especially at the point of care. In particular, lateral flow tests for influenza suffer from poor sensitivity and provide only limited information about the infecting flu virus. Point-of-care testing of influenza therefore stands to benefit substantially from improved technology. To this end, we have developed two different versions of a paper-based flu assay, both using computationally designed affinity proteins, or "binders," that bind to the influenza hemagglutinin (HA) protein. One version of the assay utilizes an HA stem-region binder and the other an HA head-region binder. With these assays, we demonstrate the detection of clinically relevant concentrations of recombinant HA and intact influenza virus, as well as the translation of this paper-based system to a twodimensional paper network (2DPN) folding card device.

Generation and oriented evaluation of nitrocellulosebinding achor protein fused protein A and its application

“…Nếu protein không bám chặt vào màng bị lực mao dẫn của dung dịch cuốn trôi, hệ quả là protein bị loang ra, còn protein bám màng tốt thì không cho thấy hiện tượng này, hoặc loang rất ít. Hiện tượng này có thể được ghi nhận bằng phương pháp nhuộm với thuốc nhuộm Ponceau S. Sau khi rửa trôi, quan sát hình dạng và tín hiệu đậm nhạt của chấm protein trên màng 8 . Thử nghiệm được thực hiện lặp lại 3 lần.…”

“…Tín hiệu của protein sau khi rửa trôi được thể hiện bằng cách nhuộm Ponceau S. Hình 5 cho thấy protein A không bền dưới sự rửa trôi qua bởi nước (Hình 5A, màng 2) và gần như bị rửa trôi hoàn toàn trong dung dịch PBS và PBS-T 0,05% (Hình 5A, màng 3,4). Protein A khi được dung hợp với protein 3-helix cho thấy khả năng bám tốt hơn trên màng nitrocellulose, tín hiệu protein qua các dung dịch rửa bền hơn, gần như không tạo thành vệt loang (Hình 5B), vậy protein A-3-helix có khả năng bám lên màng nitrocellulose mạnh hơn protein A. Theo nghiên cứu đã công bố, protein 3-helix có khả năng bám màng tốt 8 , nên kết quả trên giúp dự đoán rằng protein dung hợp A-3-helix có khả năng bám định hướng, hướng vị trí protein 3-helix về phía màng.…”