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Frontiers in bioengineering and biotechnology
2023;11 1202126.

New detection method of SARS-CoV-2 antibodies toward a point-of-care biosensor.

Janikua Nelson-Mora, Diana Rubio, Amairani Ventura-Martínez, Luis A González, Diana Del-Rio, Yuli Aranda-López, Edgar Jiménez-Díaz, Diego Zamarrón-Hernández, Diana G Ríos-López, Stephanie Aguirre, Yasab Ruiz-Hernandez, Aarón Cruz-Ramírez, Jonás S Barjau, Miguel A Jáurez, Jehú Lopez-Aparicio, Andrea Campa-Higareda, Tatiana Fiordelisio
Author Information
  1. Janikua Nelson-Mora: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  2. Diana Rubio: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  3. Amairani Ventura-Martínez: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  4. Luis A González: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  5. Diana Del-Rio: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  6. Yuli Aranda-López: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  7. Edgar Jiménez-Díaz: Laboratorio de Neuroendocrinología Comparada-LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  8. Diego Zamarrón-Hernández: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  9. Diana G Ríos-López: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  10. Stephanie Aguirre: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  11. Yasab Ruiz-Hernandez: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  12. Aarón Cruz-Ramírez: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  13. Jonás S Barjau: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  14. Miguel A Jáurez: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  15. Jehú Lopez-Aparicio: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  16. Andrea Campa-Higareda: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
  17. Tatiana Fiordelisio: Unidad de Biología Molecular y Diagnóstico, Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia LaNSBioDyT, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico.
PMID: 37485316 DOI: 10.3389/fbioe.2023.1202126

Abstract

The outbreak of COVID-19, a disease caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection, is regarded as the most severe of the documented coronavirus pandemics. The measurement and monitoring of SARS-CoV-2 antibody levels by serological tests are relevant for a better epidemiological and clinical understanding of COVID-19. The aim of this work was to design a method called the SARS-CoV-2 antibody detection method (SARS-CoV-2 AbDM) for fluorescence immunodetection of anti-SARS-CoV-2 IgG and IgM on both plate and microfluidic chip. For this purpose, a system with magnetic beads that immobilize the antigen (S protein and RBD) on its surface was used to determine the presence and quantity of antibodies in a sample in a single reaction. The SARS-CoV-2 AbDM led to several advantages in the performance of the tests, such as reduced cost, possibility of performing isolated or multiple samples, potential of multiplex detection, and capacity to detect whole blood samples without losing resolution. In addition, due to the microfluidic chip in conjunction with the motorized actuated platform, the time, sample quantity, and operator intervention during the process were reduced. All these advantages suggest that the SARS-CoV-2 AbDM has the potential to be developed as a PoC that can be used as a tool for seroprevalence monitoring, allowing a better understanding of the epidemiological and clinical characteristics of COVID-19 and contributing to more effective and ethical decision-making in strategies to fight against the COVID-19 pandemic.

Keywords

COVID-19 fluorescence immunodetection magnetic beads microfluidic chip

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