新冠病毒检测研究新思路 Affi-BAMS

　　新冠病毒的快速检测对于对于病毒携带或感染者的筛查至关重要，也是影响疫情防控的关键因素。当前，实时荧光RT-PCR依然是病毒检测的主要方法，而分析科学家正尝试利用MALDI-TOF的简单、快速、准确和灵敏等特点，将Affi-BAMS这一靶向蛋白组学的研究方法应用于新冠病毒的检测和分析中。与核酸检测不同，Affi-BAMS可以特异性的检测病毒抗原的S蛋白，为新冠病毒的检测和研究提供新的思路。

图1. 左图为SARS-CoV-2病毒，右图为病毒的S蛋白（spike S glycoprotein）

　　Affi-BAMS是什么？

　　Affi-BAMS是Affinity-Bead Assisted Mass Spectrometry（亲和磁珠辅助质谱技术）的简称，是一种利用免疫亲和技术对靶蛋白（多肽）进行特异性检测的解决方案。该方案是基于布鲁克MALDI-TOF质谱技术，由布鲁克和Adeptrix公司共同开发。Affi-BAMS将免疫磁珠，微阵列和MALDI-TOF质谱三种常见生化分析技术结合起来，可以实现多靶点的蛋白检测和定量。

　　Affi-BAMS怎么做？

　　生物样本首先进行细胞裂解，裂解后的蛋白溶液进行酶解，被抗体包被的磁珠加入酶解后的多肽溶液中形成悬浮液，经孵育后，目标多肽被磁珠上的抗体捕获。结合多肽的磁珠被转移至可导电的载玻片上，这一载玻片与多孔格硅橡胶垫片紧密贴合，每个磁珠被硅胶网格独立隔开，经过多孔格硅橡胶垫片的介导，磁珠在载玻片上呈微阵列分布。通过基质喷雾仪对磁珠阵列进行MALDI基质的喷涂，磁珠阵列暴露在含有MALDI基质的气溶胶里，其上结合的多肽会被洗脱到各自的微孔中。待溶剂蒸发后，洗脱得到的多肽与MALDI基质在载玻片上形成共结晶的斑点。将硅橡胶垫片移除，空气流吹走载玻片上残留的磁珠，通过MALDI-TOF分析载玻片上的每个独立的阵列斑点，可以得到相应斑点中存在的多肽的质谱信息。图2为Affi-BAMS工作流程的示意图。

图2. Affi-BAMS工作流程，生物样本经过蛋白提取和酶解后，通过免疫磁珠富集目标多肽（蛋白），磁珠通过多孔格硅橡胶垫片介导，转移至导电载玻片上，通过基质喷雾仪进行基质喷涂后，目标多肽从磁珠上洗脱下来，在载玻片上形成阵列斑点，经MALDI-TOF分析以实现对靶蛋白的快速检测和定量。

　　Affi-BAMS有何用？

　　Affi-BAMS在靶向蛋白组学中有广泛的应用，目前已经研发出一系列试剂盒，可以实现对特定靶蛋白的检测和定量分析。以阿尔兹海默症的研究为例，图3为经过免疫磁珠富集后，正常人和患者脑脊液中β-淀粉样蛋白MALDI-TOF分析结果的对比情况，该方法可以特异性地鉴别从aa672到aa713的19个多肽片段。以其中Aβ1–40多肽为基准对其他多肽的MALDI-TOF质谱图进行归一化处理后，可以看出正常人和患者样本中β-淀粉样蛋白的含量存在明显差异。

图3. 通过Affi-BAMS可以检测最多18种β-淀粉样蛋白的多肽，红色质谱图为对照组，蓝色质谱图为患者组。

　　Affi-BAMS还能检测病毒？

　　Affi-BAMS可以用于新冠病毒抗原的检测，使用免疫磁珠特异性结合病毒的S蛋白（spike S glycoprotein），可以实现微量样本中S蛋白的富集，大大提高质谱分析的灵敏度，富集后的蛋白采用MALDI-TOF进行分析，从而实现新冠病毒的快速检测。目前，针对于新冠病毒S蛋白的免疫磁珠已经处于最终测试阶段。

图4. SARS-CoV-2的S蛋白被免疫磁珠富集后，通过MALDI-TOF检测的质谱图，上图为阳性结果，下图为阴性对照。