Multiplexed COVID-19 antibody quantification from human sera using label-free nanoplasmonic biosensors

抗体 生物传感器 血清学 一致性 注意事项 2019年冠状病毒病(COVID-19) 医学 病毒学 免疫学 材料科学 纳米技术 病理 内科学 疾病 传染病(医学专业)
作者
Wihan Adi,Dhruv Biswas,Miriam A. Shelef,Filiz Yesilkoy
出处
期刊:Biomedical Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:13 (4): 2130-2130 被引量:6
标识
DOI:10.1364/boe.454919
摘要

Serological assays that can reveal immune status against COVID-19 play a critical role in informing individual and public healthcare decisions. Currently, antibody tests are performed in central clinical laboratories, limiting broad access to diverse populations. Here we report a multiplexed and label-free nanoplasmonic biosensor that can be deployed for point-of-care antibody profiling. Our optical imaging-based approach can simultaneously quantify antigen-specific antibody response against SARS-CoV-2 spike and nucleocapsid proteins from 50 µL of human sera. To enhance the dynamic range, we employed multivariate data processing and multi-color imaging and achieved a quantification range of 0.1-100 µg/mL. We measured sera from a COVID-19 acute and convalescent (N = 24) patient cohort and negative controls (N = 5) and showed highly sensitive and specific past-infection diagnosis. Our results were benchmarked against an electrochemiluminescence assay and showed good concordance (R∼0.87). Our integrated nanoplasmonic biosensor has the potential to be used in epidemiological sero-profiling and vaccine studies.
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