京都府大,抗体担持の不織布マスクでコロナ可視化

京都府立大学の研究グループは,ダチョウ抗体を担持した口元フィルター入りの不織布マスク(ダチョウ抗体担持マスク)を用いることにより,呼気からのSARS-CoV-2(新型コロナウイルス)の可視化が,蛍光抗体法で肉眼でも可能であることを見いだした(ニュースリリース)。

新型コロナウイルス感染症(COVID-19)では,一人が感染させる人数はそれほど多くない。

しかし,ウイルスを大量放出するスーパースプレッダーが感染者の10人に1人程度存在し,多くの人を感染させてしまうことから,無症状感染者などの呼気やクシャミ・咳飛沫や唾液・鼻水中のウイルス検出は,集団感染予防に有効な手段となる。

研究グループは,新型コロナウイルスの変異株のスパイクタンパクの遺伝子を大腸菌ベクターに組み込み大量精製し,これをヒトHEK細胞に遺伝子導入することで,リコンビナントタンパク質を精製。これをダチョウに免疫(注射)し,ダチョウの卵黄から高純度の抗体を回収し,反応性と特異性や性能を確認した。

蛍光標識する抗体には,コロナウイルス粒子全体に反応するダチョウ抗体を作製。フィルター上ではコロナウイルスのスパイクタンパクにダチョウ抗体が特異的に結合し,結合したウイルス粒子全体に蛍光標識した抗体が結合するため,特異性と反応性に優れるという。

不織布にこの抗体を物理的に担持するために,ポリ乳酸を配合し抗体を共有結合させる方法などを用いて,大量作製したダチョウ抗体の活性を最大限に保持できるフィルターを開発した。

ウイルスの可視化にはフィルターに液相が必要となるため,その素材での抗体保持性を検証しながらフィルター上の抗体担持量とウイルス抗原量を変化させ,最小限のウイルス量でも捕捉できるフィルターへと最適化した。

さらに,ダチョウ抗体担持フィルターに捕捉されたウイルス粒子を可視化するために,複数の蛍光・発光色素や酵素を標識した二次抗体を作製し,目視で発色・蛍光が判定できる標識法と基質などの選定を行なった。

そして,ウイルス抗原を液化したダチョウ抗体担持フィルター,及び新型コロナウイルス感染者が使用したダチョウ抗体担持マスク(口元フィルター)に,二次抗体を反応させた上で,一定の波長の光を照射することで,新型コロナウイルスの可視化に成功した。また,スマートフォンのLED光を使用した場合も,ウイルスの可視化が可能なことを確認した。

研究グループは今後,呼気中ウイルスの簡易的迅速測定のためのマスク開発を行ない,検査キットのウエラブル化,さらにスマートフォンの顔認証時におけるコロナ感染による生体反応のデータベース化にも着手するとしている。

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