Lateral Flow Assay Based on Molecular Recognition for Diagnosis of Corona Virus Disease 2019 Infection

doi:10.7503/cjcu20210257

Abstract

Abstract:

The novel coronavirus disease 2019（COVID-19） pandemic caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2（SARS-CoV-2） is still spreading worldwide. Rapid screening and isolation of infected individuals， including asymptomatic individuals， is one of the key steps to control the epidemic. Lateral flow assay is a mature technique for point-of-care detection. Owing to its advantages of simple operation， fast response and robustness， lateral flow assay has been a powerful tool for rapid detection of biomarkers. This paper summarized the recent research progresses of lateral flow assays for the diagnosis of COVID-19 infection， with antibody， protein， or nucleic acid as detection targets， and the advantages and limitations of different detection methodologies were shortly discussed. Finally， we briefly introduced the currently commercialized lateral flow test strips for COVID-19 diagnostics.

Key words: Molecular recognition, Lateral flow assay, Corona virus disease 2019, Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, Point-of-care testing

CLC Number:

O652

TrendMD:

LIU Yuan, DENG Jinqi, ZHAO Shuai, TIAN Fei, LI Yi, SUN Jiashu, LIU Chao. Lateral Flow Assay Based on Molecular Recognition for Diagnosis of Corona Virus Disease 2019 Infection[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(11): 3390.

Figures/Tables 8

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Biomarker type	Target	Entity	Product name	Sample	Signal type
Antibody	IgG	BIONEOVAN Co.，Ltd.	Diagnostic Kit for IgG Antibody to 2019?nCoV（Colloidal Gold）	Serum and plasma	Color
	IgM	BIONEOVAN Co.，Ltd.	Diagnostic Kit for IgM Antibody to 2019?nCoV（Colloidal Gold）	Serum and plasma	Color
	IgM	Guangdong Hecin Scientific， Inc.	COVID?19 IgM Antibody Test Kit（Colloidal Gold Method）	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Zhuhai Livzon Diagnostics Inc.	Livzon Diagnostic Kit for IgM/IgG Antibody to Coronavirus（SARS?CoV?2）（Colloidal Gold Method）	Serum， plasma， and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Guangzhou Wondfo Biotech Co.， Ltd.	2019?nCoV Antibody Test（Colloidal Gold Method）	Serum， plasma， and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Innovita（Tangshan） Biological Technology Co.， Ltd.	Innovita 2019?nCoV Ab Test（Colloidal Gold）	Serum， plasma， and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Zhejiang Orient Gene Biotech Co.， Ltd.	COVID?19 IgG/IgM Rapid Test	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Vazyme Biotech Co.，Ltd.	2019?nCoV IgG/IgM Detection Kit（Colloidal Gold?Based）	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Beijing Kinghawk Pharmaceutical Co. Ltd.	2019?nCoV IgG/IgM Rapid Test（Quantum dots）	Serum， plasma， and venous whole blood	Fluorescence
	IgG/IgM	Beijing Hotgen Biotechn Co.， Ltd.	Novel Coronavirus 2019?nCoV Antibody Test（Up?converting Phosphor Immunochromatographic Technology）	Serum and plasma	Luminescence
	IgG/IgM	Xiamen AmonMed Biotechnology Co.， Ltd.	COVID?19 IgM/IgG Test Kit（Rare earth Nano Fluorescence Immunochromatography）	Serum	Fluorescence
Antigen	N protein	Guangzhou Wondfo Biotech Co.， Ltd.	2019?nCoV Antigen Test（Colloidal Gold Method）	Nasopharyngeal and nasal swab specimens	Color
	N protein	Beijing Jinwofu Bioengineering Technology Co. Ltd.	Novel Coronavirus（SARS?CoV?2） Antigen Rapid Test Kit	Nasopharyngeal and nasal swab specimens	Color
Nucleic acid	N gene	Hangzhou ZC Bio?Sci & Tech Co. Ltd.	2019?nCoV Nucleic Acid Test（CRISPR?Based Immunochromatography）	Nasopharyngeal swab specimens and sputum	Color
	ORF1ab and E genes	Zhongzhi Biotechnologies Inc.	2019?nCoV Nucleic Acid Test（RNA Isothermal Amplification and Colloidal Gold Method）	Nasopharyngeal swab specimens and sputum	Color

Biomarker type	Target	Entity	Product name	Sample	Signal type
Antibody	IgG	BIONEOVAN Co.，Ltd.	Diagnostic Kit for IgG Antibody to 2019?nCoV（Colloidal Gold）	Serum and plasma	Color
	IgM	BIONEOVAN Co.，Ltd.	Diagnostic Kit for IgM Antibody to 2019?nCoV（Colloidal Gold）	Serum and plasma	Color
	IgM	Guangdong Hecin Scientific， Inc.	COVID?19 IgM Antibody Test Kit（Colloidal Gold Method）	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Zhuhai Livzon Diagnostics Inc.	Livzon Diagnostic Kit for IgM/IgG Antibody to Coronavirus（SARS?CoV?2）（Colloidal Gold Method）	Serum， plasma， and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Guangzhou Wondfo Biotech Co.， Ltd.	2019?nCoV Antibody Test（Colloidal Gold Method）	Serum， plasma， and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Innovita（Tangshan） Biological Technology Co.， Ltd.	Innovita 2019?nCoV Ab Test（Colloidal Gold）	Serum， plasma， and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Zhejiang Orient Gene Biotech Co.， Ltd.	COVID?19 IgG/IgM Rapid Test	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Vazyme Biotech Co.，Ltd.	2019?nCoV IgG/IgM Detection Kit（Colloidal Gold?Based）	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Beijing Kinghawk Pharmaceutical Co. Ltd.	2019?nCoV IgG/IgM Rapid Test（Quantum dots）	Serum， plasma， and venous whole blood	Fluorescence
	IgG/IgM	Beijing Hotgen Biotechn Co.， Ltd.	Novel Coronavirus 2019?nCoV Antibody Test（Up?converting Phosphor Immunochromatographic Technology）	Serum and plasma	Luminescence
	IgG/IgM	Xiamen AmonMed Biotechnology Co.， Ltd.	COVID?19 IgM/IgG Test Kit（Rare earth Nano Fluorescence Immunochromatography）	Serum	Fluorescence
Antigen	N protein	Guangzhou Wondfo Biotech Co.， Ltd.	2019?nCoV Antigen Test（Colloidal Gold Method）	Nasopharyngeal and nasal swab specimens	Color
	N protein	Beijing Jinwofu Bioengineering Technology Co. Ltd.	Novel Coronavirus（SARS?CoV?2） Antigen Rapid Test Kit	Nasopharyngeal and nasal swab specimens	Color
Nucleic acid	N gene	Hangzhou ZC Bio?Sci & Tech Co. Ltd.	2019?nCoV Nucleic Acid Test（CRISPR?Based Immunochromatography）	Nasopharyngeal swab specimens and sputum	Color
	ORF1ab and E genes	Zhongzhi Biotechnologies Inc.	2019?nCoV Nucleic Acid Test（RNA Isothermal Amplification and Colloidal Gold Method）	Nasopharyngeal swab specimens and sputum	Color

Biomarker type	Target	Entity	Product name	Sample	Signal type
Antibody	IgG	ADVAITE， Inc.	RapCov Rapid COVID?19 Test	Fingerstick whole blood	Color
	IgG	Sugentech， Inc.	SGTi?flex COVID?19 IgG	Serum， plasma， venous whole blood and fingerstick whole blood	Color
	IgG/IgM	Megna Health， Inc.	Rapid COVID?19 IgM/IgG Combo Test Kit	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Access Bio， Inc.	CareStart COVID?19 IgM/IgG	Serum， plasma and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Nirmidas Biotech， Inc.	MidaSpot COVID?19 Antibody Combo Detection Kit	Serum， plasma， and fingerstick whole blood	Color
	IgG/IgM	Salofa Oy	Sienna?Clarity COVIBLOCK COVID?19 IgG/IgM Rapid Test Cassette	Serum， plasma， venous whole blood and fingerstick whole blood	Color
	IgG/IgM	Hangzhou Biotest Biotech Co.， Ltd.	RightSign COVID?19 IgG/IgM Rapid Test Cassette	Serum， plasma， and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	ACON Laboratories， Inc.	ACON SARS?CoV?2 IgG/IgM Rapid Test	Serum， plasma and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Hangzhou Laihe Biotech Co.， Ltd.	LYHER Novel Coronavirus（2019?nCoV） IgM/IgG Antibody Combo Test Kit（Colloidal Gold）	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Innovita（Tangshan） Biological Technology Co.， Ltd.	Innovita 2019?nCoV Ab Test（Colloidal Gold）	Serum， plasma ， and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Jiangsu Well Biotech Co.， Ltd.	Orawell IgM/IgG Rapid Test	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Xiamen Biotime Biotechnology Co.， Ltd.	BIOTIME SARS?CoV?2 IgG/IgM Rapid Qualitative Test	Serum， plasma， and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Biohit Healthcare（Hefei） Co. Ltd.	Biohit SARS?CoV?2 IgM/IgG Antibody Test Kit	Serum， plasma and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Nirmidas Biotech， Inc.	Nirmidas COVID?19（SARS?CoV?2） IgM/IgG Antibody Detection Kit	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Assure Tech.（Hangzhou） Co.， Ltd.	Assure COVID?19 IgG/IgM Rapid Test Device	Serum， plasma， venous whole blood and fingerstick whole blood	Color
	IgG/IgM	TBG Biotechnology Corp.	TBG SARS?CoV?2 IgG / IgM Rapid Test Kit	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Biocan Diagnostics Inc	Tell Me Fast Novel Coronavirus（COVID?19） IgG/IgM Antibody Test	Serum， plasma and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Cellex Inc.	qSARS?CoV?2 IgG/IgM Rapid Test	Serum， plasma and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Healgen Scientific LLC	COVID?19 IgG/IgM Rapid Test Cassette （Whole Blood/Serum/Plasma）	Serum， plasma and venous whole blood	Color
	Total antibody	NOWDiagnostics， Inc.	ADEXUSDx COVID?19 Test	Serum， plasma， and whole blood	Color
Biomarker type	Target	Entity	Product name	Sample	Signal type
	Total antibody	QIAGEN， GmbH	QIAreach Anti?SARS?CoV?2 Total Test	Serum and plasma	Fluorescence
	Total antibody	Beijing Wantai Biological Pharmacy Enterprise Co.， Ltd.	WANTAI SARS?CoV?2 Ab Rapid Test	Serum， plasma， and venous whole blood	Color
Antigen	N protein	Salofa Oy	Sienna?Clarity COVID?19 Antigen Rapid Test Cassette	Nasopharyngeal swab specimens	Color
	N protein	InBios International， Inc.	SCoV?2 Ag Detect Rapid Test	Anterior nasal swab specimens	Color
	N protein	Abbott Diagnostics Scarborough， Inc.	BinaxNOW COVID?19 Ag Card	Anterior nasal swabs	Color
	N protein	Abbott Diagnostics Scarborough， Inc.	BinaxNOW COVID?19 Ag Card Home Test	Anterior nasal swab samples	Color
	N protein	Abbott Diagnostics Scarborough， Inc.	BinaxNOW COVID?19 Antigen Self Test	Anterior nasal swabs specimens	Color
	N protein	Abbott Diagnostics Scarborough， Inc.	BinaxNOW COVID?19 Ag Card 2 Home Test	Anterior nasal swabs	Color
	N protein	Abbott Diagnostics Scarborough， Inc.	BinaxNOW COVID?19 Ag 2 Card	Anterior nasal swab samples	Color
	N protein	Princeton BioMeditech Corp.	Status COVID?19/Flu	Nasopharyngeal swab specimens	Color
	N protein	Access Bio， Inc.	CareStart COVID?19 Antigen	Nasopharyngeal and anterior nasal swab specimens	Color
	N protein	Quidel Corporation	Sofia SARS Antigen FIA	Anterior nasal swab specimens	Fluorescence
	N protein	Quidel Corporation	QuickVue At?Home OTC COVID?19 Test	Anterior nasal swab specimens	Color
	N protein	Quidel Corporation	QuickVue At?Home COVID?19 Test	Anterior nares swab specimens	Color
	N protein	Quidel Corporation	QuickVue SARS Antigen Test	Anterior nares swab specimens	Color
	N protein	Quidel Corporation	Sofia 2 Flu+SARS Antigen FIA	Nasopharyngeal and nasal swab specimens	Fluorescence
	N protein	Ellume Limited	Ellume COVID?19 Home Test	Mid?turbinate nasal swabs	Fluorescence
	N protein	Luminostics， Inc.	Clip COVID Rapid Antigen Test	Anterior nasal swab specimens	Luminescence
	N protein	Becton， Dickinson and Company	BD Veritor System for Rapid Detection of SARS?CoV?2	Anterior nasal swab samples	Instrument read
	N protein and RBDs	Celltrion USA， Inc.	Celltrion DiaTrust COVID?19 Ag Rapid Test	Nasopharyngeal swab specimens	Color

Biomarker type	Target	Entity	Product name	Sample	Signal type
Antibody	IgG	ADVAITE， Inc.	RapCov Rapid COVID?19 Test	Fingerstick whole blood	Color
	IgG	Sugentech， Inc.	SGTi?flex COVID?19 IgG	Serum， plasma， venous whole blood and fingerstick whole blood	Color
	IgG/IgM	Megna Health， Inc.	Rapid COVID?19 IgM/IgG Combo Test Kit	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Access Bio， Inc.	CareStart COVID?19 IgM/IgG	Serum， plasma and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Nirmidas Biotech， Inc.	MidaSpot COVID?19 Antibody Combo Detection Kit	Serum， plasma， and fingerstick whole blood	Color
	IgG/IgM	Salofa Oy	Sienna?Clarity COVIBLOCK COVID?19 IgG/IgM Rapid Test Cassette	Serum， plasma， venous whole blood and fingerstick whole blood	Color
	IgG/IgM	Hangzhou Biotest Biotech Co.， Ltd.	RightSign COVID?19 IgG/IgM Rapid Test Cassette	Serum， plasma， and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	ACON Laboratories， Inc.	ACON SARS?CoV?2 IgG/IgM Rapid Test	Serum， plasma and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Hangzhou Laihe Biotech Co.， Ltd.	LYHER Novel Coronavirus（2019?nCoV） IgM/IgG Antibody Combo Test Kit（Colloidal Gold）	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Innovita（Tangshan） Biological Technology Co.， Ltd.	Innovita 2019?nCoV Ab Test（Colloidal Gold）	Serum， plasma ， and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Jiangsu Well Biotech Co.， Ltd.	Orawell IgM/IgG Rapid Test	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Xiamen Biotime Biotechnology Co.， Ltd.	BIOTIME SARS?CoV?2 IgG/IgM Rapid Qualitative Test	Serum， plasma， and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Biohit Healthcare（Hefei） Co. Ltd.	Biohit SARS?CoV?2 IgM/IgG Antibody Test Kit	Serum， plasma and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Nirmidas Biotech， Inc.	Nirmidas COVID?19（SARS?CoV?2） IgM/IgG Antibody Detection Kit	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Assure Tech.（Hangzhou） Co.， Ltd.	Assure COVID?19 IgG/IgM Rapid Test Device	Serum， plasma， venous whole blood and fingerstick whole blood	Color
	IgG/IgM	TBG Biotechnology Corp.	TBG SARS?CoV?2 IgG / IgM Rapid Test Kit	Serum and plasma	Color
	IgG/IgM	Biocan Diagnostics Inc	Tell Me Fast Novel Coronavirus（COVID?19） IgG/IgM Antibody Test	Serum， plasma and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Cellex Inc.	qSARS?CoV?2 IgG/IgM Rapid Test	Serum， plasma and venous whole blood	Color
	IgG/IgM	Healgen Scientific LLC	COVID?19 IgG/IgM Rapid Test Cassette （Whole Blood/Serum/Plasma）	Serum， plasma and venous whole blood	Color
	Total antibody	NOWDiagnostics， Inc.	ADEXUSDx COVID?19 Test	Serum， plasma， and whole blood	Color
Biomarker type	Target	Entity	Product name	Sample	Signal type
	Total antibody	QIAGEN， GmbH	QIAreach Anti?SARS?CoV?2 Total Test	Serum and plasma	Fluorescence
	Total antibody	Beijing Wantai Biological Pharmacy Enterprise Co.， Ltd.	WANTAI SARS?CoV?2 Ab Rapid Test	Serum， plasma， and venous whole blood	Color
Antigen	N protein	Salofa Oy	Sienna?Clarity COVID?19 Antigen Rapid Test Cassette	Nasopharyngeal swab specimens	Color
	N protein	InBios International， Inc.	SCoV?2 Ag Detect Rapid Test	Anterior nasal swab specimens	Color
	N protein	Abbott Diagnostics Scarborough， Inc.	BinaxNOW COVID?19 Ag Card	Anterior nasal swabs	Color
	N protein	Abbott Diagnostics Scarborough， Inc.	BinaxNOW COVID?19 Ag Card Home Test	Anterior nasal swab samples	Color
	N protein	Abbott Diagnostics Scarborough， Inc.	BinaxNOW COVID?19 Antigen Self Test	Anterior nasal swabs specimens	Color
	N protein	Abbott Diagnostics Scarborough， Inc.	BinaxNOW COVID?19 Ag Card 2 Home Test	Anterior nasal swabs	Color
	N protein	Abbott Diagnostics Scarborough， Inc.	BinaxNOW COVID?19 Ag 2 Card	Anterior nasal swab samples	Color
	N protein	Princeton BioMeditech Corp.	Status COVID?19/Flu	Nasopharyngeal swab specimens	Color
	N protein	Access Bio， Inc.	CareStart COVID?19 Antigen	Nasopharyngeal and anterior nasal swab specimens	Color
	N protein	Quidel Corporation	Sofia SARS Antigen FIA	Anterior nasal swab specimens	Fluorescence
	N protein	Quidel Corporation	QuickVue At?Home OTC COVID?19 Test	Anterior nasal swab specimens	Color
	N protein	Quidel Corporation	QuickVue At?Home COVID?19 Test	Anterior nares swab specimens	Color
	N protein	Quidel Corporation	QuickVue SARS Antigen Test	Anterior nares swab specimens	Color
	N protein	Quidel Corporation	Sofia 2 Flu+SARS Antigen FIA	Nasopharyngeal and nasal swab specimens	Fluorescence
	N protein	Ellume Limited	Ellume COVID?19 Home Test	Mid?turbinate nasal swabs	Fluorescence
	N protein	Luminostics， Inc.	Clip COVID Rapid Antigen Test	Anterior nasal swab specimens	Luminescence
	N protein	Becton， Dickinson and Company	BD Veritor System for Rapid Detection of SARS?CoV?2	Anterior nasal swab samples	Instrument read
	N protein and RBDs	Celltrion USA， Inc.	Celltrion DiaTrust COVID?19 Ag Rapid Test	Nasopharyngeal swab specimens	Color

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[2]	LIN Ningqin, YAO Ke, CHEN Xiangjun. Research Progress of Molecular Recognition and Interaction of Crystallins Linking Cataract [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(11): 3379.
[3]	HUANG Ling, ZHUANG Zijian, LI Xiang, SHI Muling, LIU Gaoqiang. Advances in Molecular Recognition of Exosomes Based on Aptamers [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(11): 3493.
[4]	CHEN Zhonghui, LI Jinqiu, LIN Wei, YU Liumin, TU Haijian, CHEN Yu, CAI Zongwei, LIN Zhenyu. Multicolor Immunodiagnostic for Semiquantitative Visual Detection Syndrome Coronavirus 2 Specific Antibody： A Prospect Strategy for On-site COVID-19 Therapeutic Process Monitoring [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(11): 3509.
[5]	LIU Xuejiao, YANG Fan, LIU Shuang, ZHANG Chunjuan, LIU Qiaoling. Progress in Aptamer-targeted Membrane Protein Recognition and Functional Regulation [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(11): 3277.
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[11]	SONG Chunxia, YANG Xiaohai, WANG Kemin, WANG Qing, LIU Jianbo, HUANG Jin, LI Wenshan, HUANG Haihua, LIU Wei. Application of Polymers in Fluorescence Analysis^† [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2016, 37(2): 201.
[12]	ZHOU Ting, CAO Zhong, DAI Yun-Lin, CAO Ting-Ting, HE Jing-Lin, XU Lei-Tao, LONG Shu. Sensing Mechanism and Application for Recognition of Ethanol by Calixarene Supramolecules Based on Hydrogen Bonds Interaction [J]. Chem. J. Chinese Universities, 2013, 34(6): 1339.
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