Silica-coated magnetic particles for efficient RNA extraction for SARS-CoV-2 detection
Natalia Capriotti,
Leslie C. Amorós Morales,
Elisa de Sousa,
Luciana Juncal,
Matias Luis Pidre,
Lucila Traverso,
Maria Florencia López,
Maria Leticia Ferelli,
Gabriel Lavorato,
Cristian Lillo,
Odin Vazquez Robaina,
Nicolas Mele,
Carolina Vericat,
Patricia Schilardi,
Alejandra Fabiana Cabrera,
Silvana Stewart,
Mariano H. Fonticelli,
Pedro Mendoza Zéliz,
Sheila Ons,
Victor Romanowski,
Claudia Rodríguez Torres
Affiliations
Natalia Capriotti
Laboratorio de Neurobiología de Insectos (LNI), Centro Regional de Estudios Genómicos, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata, CENEXA, CONICET, La Plata, Buenos Aires, Argentina
Leslie C. Amorós Morales
Instituto de Biotecnología y Biología Molecular (IBBM), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata-CONICET, La Plata, Argentina
Elisa de Sousa
IFLP-CCT-La Plata-CONICET and Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, C. C. 67, Universidad Nacional de La Plata, 1900, La Plata, Argentina
Luciana Juncal
IFLP-CCT-La Plata-CONICET and Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, C. C. 67, Universidad Nacional de La Plata, 1900, La Plata, Argentina
Matias Luis Pidre
Instituto de Biotecnología y Biología Molecular (IBBM), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata-CONICET, La Plata, Argentina
Lucila Traverso
Laboratorio de Neurobiología de Insectos (LNI), Centro Regional de Estudios Genómicos, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata, CENEXA, CONICET, La Plata, Buenos Aires, Argentina
Maria Florencia López
Instituto de Biotecnología y Biología Molecular (IBBM), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata-CONICET, La Plata, Argentina
Maria Leticia Ferelli
Instituto de Biotecnología y Biología Molecular (IBBM), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata-CONICET, La Plata, Argentina
Gabriel Lavorato
Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata - CONICET, 1900, La Plata, Buenos Aires, Argentina
Cristian Lillo
Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata - CONICET, 1900, La Plata, Buenos Aires, Argentina
Odin Vazquez Robaina
IFLP-CCT-La Plata-CONICET and Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, C. C. 67, Universidad Nacional de La Plata, 1900, La Plata, Argentina
Nicolas Mele
IFLP-CCT-La Plata-CONICET and Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, C. C. 67, Universidad Nacional de La Plata, 1900, La Plata, Argentina
Carolina Vericat
Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata - CONICET, 1900, La Plata, Buenos Aires, Argentina
Patricia Schilardi
Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata - CONICET, 1900, La Plata, Buenos Aires, Argentina
Alejandra Fabiana Cabrera
IFLP-CCT-La Plata-CONICET and Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, C. C. 67, Universidad Nacional de La Plata, 1900, La Plata, Argentina
Silvana Stewart
IFLP-CCT-La Plata-CONICET and Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, C. C. 67, Universidad Nacional de La Plata, 1900, La Plata, Argentina
Mariano H. Fonticelli
Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata - CONICET, 1900, La Plata, Buenos Aires, Argentina
Pedro Mendoza Zéliz
IFLP-CCT-La Plata-CONICET and Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, C. C. 67, Universidad Nacional de La Plata, 1900, La Plata, Argentina
Sheila Ons
Laboratorio de Neurobiología de Insectos (LNI), Centro Regional de Estudios Genómicos, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata, CENEXA, CONICET, La Plata, Buenos Aires, Argentina
Victor Romanowski
Instituto de Biotecnología y Biología Molecular (IBBM), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata-CONICET, La Plata, Argentina
Claudia Rodríguez Torres
IFLP-CCT-La Plata-CONICET and Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, C. C. 67, Universidad Nacional de La Plata, 1900, La Plata, Argentina; Corresponding author.r
Molecular diagnostic methods to detect and quantify viral RNA in clinical samples rely on the purification of the genetic material prior to reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR). Due to the large number of samples processed in clinical laboratories, automation has become a necessity in order to increase method processivity and maximize throughput per unit of time. An attractive option for isolating viral RNA is based on the magnetic solid phase separation procedure (MSPS) using magnetic microparticles. This method offers the advantage over other alternative methods of making it possible to automate the process. In this study, we report the results of the MSPS method based on magnetic microparticles obtained by a simple synthesis process, to purify RNA from oro- and nasopharyngeal swab samples of patients suspected of COVID-19 provided by three diagnostic laboratories located in the Buenos Aires Province, Argentina. Magnetite nanoparticles of Fe3O4 (MNPs) were synthesized by the coprecipitation method and then coated with silica (SiO2) produced by hydrolysis of tetraethyl orthosilicate (TEOS). After preliminary tests on samples from the A549 human lung cell line and swabs, an extraction protocol was developed. The quantity and purity of the RNA obtained were determined by gel electrophoresis, spectrophotometry, and qRT-PCR. Tests on samples from naso- and oropharyngeal swabs were performed in order to validate the method for RNA purification in high-throughput SARS-CoV-2 diagnosis by qRT-PCR. The method was compared to the spin columns method and the automated method using commercial magnetic particles. The results show that the method developed is efficient for RNA extraction from nasal and oropharyngeal swab samples, and also comparable to other extraction methods in terms of sensitivity for SARS-CoV-2 detection. Of note, this procedure and reagents developed locally were intended to overcome the shortage of imported diagnostic supplies as the sudden spread of COVID-19 required unexpected quantities of nucleic acid isolation and diagnostic kits worldwide.