新城疫(NDV)，是由新城疫毒株引起的雞高度感染性疾病，是一種急性病毒性傳染病，主要通過飛禽傳播。NDV以其傳播速度快、致死率高、接觸傳染性強等特點分布在世界各國，對禽類養殖業造成嚴重的經濟損失。2013年6月，塞浦路斯暴發新城疫，8萬只雞被宰殺，遭受嚴重的經濟損失。
近年來新城疫病毒檢出率在0.5%~2%之間，如防控工作稍有松懈，將有局部點狀散發引起大規模流行的可能。因此，各地畜牧獸醫部門和規模化養禽企業都把禽新城疫作為重大動物疫病加以防控。
但是，目前，對NDV的主要檢測技術主要有雞胚分離方法、血凝-血凝抑制(HA-HI)試驗、酶聯免疫吸附試驗（ELISA）和聚合酶鏈式反應（PCR）等。雞胚分離法、ELISA等耗時較長、操作煩瑣，不利于現場檢疫或監測；HA-HI法受外界因素影響較大；PCR方法所需的設備昂貴，在臨床檢測方面受到了很大的限制。因此，研發一種快速檢測新城疫病毒的新技術，以便對疫情進行現場及時診斷是目前養禽生產中急需解決的問題。
近日，重慶理工大學羅彬彬博士團隊提出基于81°傾斜光纖光柵的NDV免疫傳感器，利用金黃色葡萄球菌蛋白A修飾81°- TFG的表面，然后將自制的高純度新城疫病毒單克隆抗體通過SPA分子固定于81°-TFG表面，從而制成對NDV的特異性檢測傳感器。該方法具有免標記、操作簡便、快速檢測等優點，為NDV的快速檢測提供一定的參考。具體研究成果發表在《光學學報》第 11 期 。
該實驗系統圖如下所示，光纖光柵傳感解調系統(MOI-SM125，波長精度±1 pm)中集成有掃頻率激光光源（1510 nm~1590 nm，1Hz）。寬帶光從其中的一個通道（CH1）輸出注入到單模光纖傳輸到光纖隔離器（Isolator），以避免背向散射光和反射光對光源穩定性的影響；然后連接到在線起偏器（Polarizer）和偏振控制器（PC），以產生和控制線偏振光工作在81°-TFG的TM模全激勵的狀態；81°-TFG傳感器水平放置于生化反應器皿內，其另一端通過單模光纖連接到光纖光柵解調系統的另一個通道（CH2），解調后的光譜通過串口輸入到計算機上實時顯示。
當NDV溶液的濃度分別為0.1 ng/ml和0.2 ng/ml時，諧振光譜分別發生了~15 pm和~45 pm的紅移（即，已超出光柵解調儀的波長檢測誤差范圍，±5 pm），據此，該免疫傳感器的探測極限可估計為0.1 ng/ml~0.2 ng/ml之間。此外，當NDV溶液的濃度為1.0 ng/ml和24 ng/ml時，因此，該免疫傳感器對NDV的檢測飽和點為~1.0 ng/ml。對圖2（b）中0~1.0 ng/ml的NDV濃度區域進行線性擬合，可得該濃度范圍內傳感器的靈敏度為~342 pm/(ng/ml)、線性度R2為~0.982（見其中插圖），表明該光柵免疫傳感器在其檢測范圍內具有良好的線性度。
81°-TFG免疫傳感器 （a）：測定不同濃度等級NDV溶液的光譜變化（0~24.0ng/ml）；（b）：對應的諧振波長變化。（插圖：線性區擬合0~1.0ng/ml）
研究人員表示，后續著重研究將該免疫傳感器與氧化石墨烯等二維材料相結合，利用氧化石墨烯的極大比表面積、生物分子親和性等特性，為進一步提高該免疫傳感器的靈敏度、檢測范圍等特性參數。
論文信息：
羅彬彬 , 王玲玲 , 張中豪 , 蔣棚俊 , 徐楊非 , 石勝輝 , 鄒雪 , 魯姣 , 趙明富 , 劉永 , 吳勝昔 . 基于 81 °傾斜光纖光柵的新城疫病毒免疫傳感器 [J]. 光學學報 ,2017,37(11):1106001.
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