Detection of vaccinia virus proteins in wastewater environment using biofunctionalized optical fiber semi-distributed FBG-assisted interferometric probes

Sensing and Bio-Sensing Research, 2024

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.sbsr.2024.100699
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

In this work, we present the detection of proteins expressed by poxvirus with fiber-optic probes based on a semi-distributed interferometer (SDI) assisted by a fiber Bragg grating (FBG), performing the measurement directly into a wastewater sample. Modern biosafety applications benefit from real-time, dynamic-sensing technologies that can perform diagnostic tasks into a wide set of analytes, with a particular emphasis on wastewater, which appears to collect a significant number of viral titers in urban and indoor environments. The SDI/FBG probe can perform substantial progress in this field, as it embeds a dual sensitivity mechanism to refractive index changes (sensitivity up to 266.1 dB/RIU (refractive index units)) that can be exploited in biosensing, while simultaneously having the capability to measure the temperature (sensitivity 9.888 pm/°C), thus providing an intrinsic cross-sensitivity compensation. In addition, a standard FBG analyzer can be used as an interrogator, improving affordability and real-time detection over previous works. The probes have been functionalized with antibodies specific for L1, A27 and A33 vaccinia virus proteins, performing detection of a protein concentration in a scenario compatible with online viral threat detection. Direct detection of wastewater samples shows that the L1-functionalized sensor has a higher response, 9.1–11.3 times higher than A33 and A27, respectively, with a maximum response of up to 1.99 dB and excellent specificity. Dynamic detection in wastewater shows that the sensors have a response over multiple detection cycles, with a sensitivity of 0.024–0.153 dB for each 10-fold increase of concentration. • We present direct and online detection of proteins expressed by poxvirus. • Detection achieved through fiber-optic semi-distributed interferometer probes. • Dual detection of refractive index and temperature with high sensitivity. • Direct detection of L1, A27, A33 antibodies into wastewater is reported. • Real-time sensing demonstrated through cycles of sensing.