H9N2亚型禽流感病毒(AIV)虽为低致病性AIV,但严重危害养禽业的健康发展和公共卫生系统。快速有效的检测方法有利于病毒的早期诊断、预防及控制。提出一种高特异性、低检测极限(LOD)的纳米二氧化钛(nano-TiO₂)粒子修饰双峰谐振长周期光纤光栅(DR-LPFG)的检测H9N2 AIV的光学生物传感器。利用改性nano-TiO₂粒子修饰DR-LPFG,再将抗H9N2单克隆抗体分子(anti-H9N2 MAbs)与TiO₂表面羧基以共价键结合,固定于光栅表面制得生物传感器。该传感器机理在于测量固定在DR-LPFG表面的anti-H9N2 MAbs与H9N2 AIV抗原的特异性结合引起光栅双峰谐振波长间距(Δλ)的变化。实验结果表明:在折射率为1.3320~1.3760时,nano-TiO₂修饰DR-LPFG的Δλ灵敏度为~1063.44 nm/RIU(RIU为折射率单位)。该生物传感器对H9N2 AIV的LOD为~2.7 ng/mL,相较采用Eudragit L100共聚物修饰DR-LPFG的生物传感器的LOD,提高了约96.1%,检测饱和浓度为50 μg/mL,对H9N2 AIV的亲和系数为~3.57×10 ⁸ mol ^-1·L,对H9N2 AIV具有高特异性,且能实现快速检测,在临床诊断、药物分析等生物医学领域有较大应用潜力。

提出一种基于氧化石墨烯包裹金纳米壳(EGO-AuNS)修饰长周期光纤光栅(LPFG)的新型免疫传感器,并将其应用于禽流感病毒(AIV)检测。利用静电结合原理将石墨烯(GO)包裹在金纳米壳(AuNS)表面形成EGO-AuNS复合材料;采用硅烷偶联剂以共价键结合方式将其固定在LPFG表面;再以AIV单克隆抗体(AIV-MAbs)为特异性生物分子识别单元,固定于光栅表面构成EGO-AuNS-LPFG免疫传感器。结果表明:在折射率(RI)1.333--1.411范围内,EGO-AuNS-LPFG传感器RI灵敏度高达-66.60 nm/RIU,约为普通LPFG传感器的6倍。通过对不同浓度等级AIV抗原溶液的检测,表明该免疫传感器的检测极限约为8 ng/mL,饱和点约为50 μg/mL,在其线性响应区域的检测灵敏度约为2946.25 pm/(μg·mL -1),约为基于GO涂覆包层腐蚀型普通LPFG的AIV免疫传感器灵敏度的7.3倍;此外,其对AIV分子的解离系数约为3.49×10 -9 mol/L。通过对几种尿囊液的对照检测实验,表明该免疫传感器且具有良好的特异性和临床性有效性,因此它在生物医学领域有较大应用潜力。

流感病毒M2(基质蛋白2)是A型流感病毒的一个高度保守的蛋白。由于其免疫原性较弱, 本研究采用M2 DNA疫苗初免-蛋白加强的策略来考察M2的免疫保护效果。制备A/Chicken/Jiangsu/07 /2002(H9N2)流感病毒的M2 DNA疫苗以及经大肠杆菌表达的去除M2跨膜区的M2蛋白即sM2。以SPF级BALB/c小鼠为模型, 电击法免疫M2 DNA疫苗, 滴鼻法免疫sM2蛋白, 免疫间隔三周, 并于末次免疫后三周以致死量5LD50流感病毒H9N2攻击小鼠, 通过检测小鼠存活率、体重丢失率、肺部病毒滴度及IgG抗体水平等指标来评价免疫的保护效果。实验结果表明, 基于M2的疫苗采用DNA疫苗初免蛋白加强免疫二次的免疫程序能诱导较高的特异性抗体, 明显减轻小鼠流感病症, 提供完全的保护。