Gold-Nanostäbchen-Sonden in Kombination mit einem optischen Mikroskop können jetzt verwendet werden, um Anzeichen eines hoch ansteckenden und tödlichen Virus zu erkennen, das eine große Bedrohung für die Schweineindustrie weltweit darstellt.
Die hochmoderne Technologie wurde von chinesischen und australischen biomedizinischen Wissenschaftlern entwickelt, um das Porcine Epidemic Diarrhoe Virus (PEDV) zu diagnostizieren, eine Krankheit, die in den letzten Jahren wirtschaftliche Verwüstungen in Schweineställen angerichtet hat.
Forscher der Yangzhou University und der University of South Australia sagen, dass die Goldnanopartikelsonde, die für den Einsatz vor Ort entwickelt wurde, bestehende PEDV-Nachweistechniken ersetzen könnte, die kostspielig und zeitaufwändig sind und in Labors durchgeführt werden.
PEDV ist eine verheerende Krankheit, die schweren Durchfall und/oder Erbrechen, Austrocknung und hohe Sterblichkeitsraten bei Saugferkeln verursacht. Ausbrüche in den USA im Jahr 2014 und in China in den Jahren 2016-2017 kosteten die lokalen Produzenten Millionen von Dollar, was durch das Fehlen eines wirksamen Impfstoffs und die langsame Diagnose noch verschlimmert wurde.
UniSA-Bioingenieur Dr. Chih-Tsung Yang, leitender Autor von a neueres Papier beschreibt die Technologie und sagt, dass eine frühzeitige Diagnose entscheidend ist, um zukünftige PEDV-Ausbrüche zu verhindern.
„Der aktuelle diagnostische Goldstandard beinhaltet die Entnahme von Proben von Schweinen und deren Transport in ein Labor, was teuer und mühsam, aber genau ist“, sagt Dr. Yang.
„Unsere Methode verwendet einen biofunktionalisierten Chip und eine Gold-Nanostäbchen-Sonde, um PEDV-Erreger zu erfassen und zu markieren. Unter einem Dunkelfeldmikroskop kann PEDV durch Zählsoftware identifiziert werden. Es kann vor Ort in ländlichen Gebieten zu minimalen Kosten durchgeführt werden, wodurch es sehr gut zugänglich ist sensibel und liefert Ergebnisse innerhalb einer Stunde.
„Wir gehen davon aus, dass diese Technologie für Biosicherheitssysteme von unschätzbarem Wert sein wird, indem sie dazu beiträgt, die Ausbreitung des Virus in Australien und anderen Ländern einzudämmen, die Gesundheit von Schweinen zu gewährleisten und die Industrie vor wirtschaftlichen Verlusten zu schützen. Es gibt keine wirksamen Impfstoffe gegen PEDV, so früh ist die Diagnose zentral.“
Die Studie wurde in der neuesten Ausgabe von veröffentlicht Biosensoren.
PEDV ist ein einzelsträngiges RNA-Virus, das zur Familie der Coronaviren gehört. Die Krankheit wurde 1971 in England und Belgien entdeckt und hat seitdem schwere wirtschaftliche Verluste in China, Ostasien und Nordamerika verursacht. Anfängliche Impfstoffe boten eine ausreichende Immunität, aber a 2020 fegte eine neue PEDV-Welle über China hinweg und machte bestehende Impfstoffe unwirksam.
Mehr Informationen:
Xuejia Qian et al., Visueller und hochempfindlicher Nachweis eines Coronavirus mit einer Gold-Nanostäbchen-Sonde im Dunkelfeld, Biosensoren (2022). DOI: 10.3390/bios12121146