Development and evaluation of a Lateral flow immunoassay (LFIA) prototype for the detection of IgG anti-SARS-CoV-2 antibodies
Matheus Bernardes Torres Fogaça,
Djairo Pastor Saavedra,
Leonardo Lopes-Luz,
Bergmann Morais Ribeiro,
Luciano da Silva Pinto,
Tatsuya Nagata,
Fabricio Rochedo Conceição,
Mariane Martins de Araújo Stefani,
Samira Buhrer-Sékula
Affiliations
Matheus Bernardes Torres Fogaça
Laboratório de Desenvolvimento e Produção de Testes Rápidos, Centro Multiusuário de Pesquisa de Bioinsumos e Tecnologias em Saúde, Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, 74605-050, Brazil; Innovation Hub in Point of Care Technologies, Universidade Federal de Goiás-Merck S/A. Alliance, 74690-900, Goiânia, GO, Brazil
Djairo Pastor Saavedra
Laboratório de Desenvolvimento e Produção de Testes Rápidos, Centro Multiusuário de Pesquisa de Bioinsumos e Tecnologias em Saúde, Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, 74605-050, Brazil; Innovation Hub in Point of Care Technologies, Universidade Federal de Goiás-Merck S/A. Alliance, 74690-900, Goiânia, GO, Brazil
Leonardo Lopes-Luz
Laboratório de Desenvolvimento e Produção de Testes Rápidos, Centro Multiusuário de Pesquisa de Bioinsumos e Tecnologias em Saúde, Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, 74605-050, Brazil; Innovation Hub in Point of Care Technologies, Universidade Federal de Goiás-Merck S/A. Alliance, 74690-900, Goiânia, GO, Brazil
Bergmann Morais Ribeiro
Departamento de Biologia Celular, Campus Darcy Ribeiro, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 70910-900, Brazil
Luciano da Silva Pinto
Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Núcleo de Biotecnologia, Laboratório de Imunologia, Aplicada, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 96010-610, RS, Brazil
Tatsuya Nagata
Departamento de Biologia Celular, Campus Darcy Ribeiro, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 70910-900, Brazil
Fabricio Rochedo Conceição
Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Núcleo de Biotecnologia, Laboratório de Imunologia, Aplicada, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 96010-610, RS, Brazil
Mariane Martins de Araújo Stefani
Laboratório de Desenvolvimento e Produção de Testes Rápidos, Centro Multiusuário de Pesquisa de Bioinsumos e Tecnologias em Saúde, Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, 74605-050, Brazil; Innovation Hub in Point of Care Technologies, Universidade Federal de Goiás-Merck S/A. Alliance, 74690-900, Goiânia, GO, Brazil
Samira Buhrer-Sékula
Laboratório de Desenvolvimento e Produção de Testes Rápidos, Centro Multiusuário de Pesquisa de Bioinsumos e Tecnologias em Saúde, Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, 74605-050, Brazil; Innovation Hub in Point of Care Technologies, Universidade Federal de Goiás-Merck S/A. Alliance, 74690-900, Goiânia, GO, Brazil; Corresponding author. Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, 74605-050, Brazil.
Lateral flow immunoassays (LFIA) for antibody detection represent cost-effective and user-friendly tools for serology assessment. This study evaluated a new LFIA prototype developed with a recombinant chimeric antigen from the spike/S and nucleocapsid/N proteins to detect anti-SARS-CoV-2 IgG antibodies. The evaluation of LFIA sensitivity and specificity used 811 serum samples from 349 hospitalized, SARS-CoV-2 RT-qPCR positive COVID-19 patients, collected at different time points and 193 serum samples from healthy controls. The agreement between ELISA results with the S/N chimeric antigen and LFIA results was calculated. The LFIA prototype for SARS-CoV-2 using the chimeric S/N protein demonstrated 85 % sensitivity on the first week post symptoms onset, reaching 94 % in samples collected at the fourth week of disease. The agreement between LFIA and ELISA with the same antigen was 92.7 %, 0.827 kappa Cohen value (95 % CI [0.765–0.889]). Further improvements are needed to standardize the prototype for whole blood use. The inclusion of the novel chimeric S + N antigen in the COVID-19 IgG antibody LFIA demonstrated optimal agreement with results from a comparable ELISA, highlighting the prototype's potential for accurate large-scale serologic assessments in the field in a rapid and user-friendly format.
