陳興繼 魏后軍 范志宇 胡波 宋艷華 陳萌萌 仇汝龍 葛雷 王芳
摘要:為實現(xiàn)對兔出血癥病毒1型(RHDV1)和兔出血癥病毒2型(RHDV2)的有效鑒別診斷,從而有效預(yù)防和控制兔出血癥,將抗RHDV廣譜單抗2A11作為捕獲抗體包被于ELISA板,以HRP標記的抗RHDV1特異性單抗1D4、抗RHDV2特異性單抗6B3分別作為檢測抗體,經(jīng)條件優(yōu)化,建立了鑒別檢測兔出血癥病毒1型、2型的雙抗體夾心ELISA方法,并進行敏感性、特異性試驗,對送檢的60份兔肝臟樣品用該雙抗體夾心ELISA方法和RT-PCR方法進行檢測,比較這2種方法的符合率。結(jié)果顯示,該雙抗體夾心ELISA方法的最佳工作條件為:捕獲抗體濃度為 4 μg/mL,2種HRP標記的檢測抗體的濃度均為0.5 μg/mL;判定標準為:以檢測抗體HRP-1D4檢測樣品D值>0.195 判為RHDV1陽性,以檢測抗體HRP-6B3檢測樣品D值>0.166判為RHDV2陽性;通過特異性和敏感性試驗發(fā)現(xiàn),該雙抗體夾心ELISA方法具有較強特異性和較高敏感性。檢測60份送檢的兔肝臟樣品,發(fā)現(xiàn)本方法與 RT-PCR 方法相比,檢測RHDV1陽性樣品的符合率為100%(9/9),RHDV2陽性樣品的符合率為82.61%(19/23),陰性樣品的符合率為87.5%(28/32),總符合率為93.33%(56/60),且該方法陽性樣品檢出率高于RT-PCR方法。本研究建立的雙抗體夾心ELISA方法可有效地鑒別檢測RHDV1和RHDV2這2種不同基因型的病毒,為兔出血癥的流行病學研究提供有力的技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞:兔出血癥病毒;雙抗體夾心ELISA;單抗;鑒別檢測
中圖分類號:S852.2? 文獻標志碼:A
文章編號:1002-1302(2023)24-0161-07
兔出血癥(rabbit hemorrhagic disease,RHD)是由兔出血癥病毒(rabbit haemorrhagic disease virus,RHDV)引起的一類危及兔類健康的急性傳染病,又被稱為兔出血性肺炎、兔瘟,它的致死性極強,可以導(dǎo)致多個品種的兔子大面積死亡,典型癥狀包括全身實質(zhì)器官的水腫、出血和瘀血等[1]。目前,RHDV有RHDV1(基因型GI.1)和RHDV2(基因型GI.2)2種基因型。1984年,中國江蘇地區(qū)首次報道了RHDV1,并在全國大部分地區(qū)和全球范圍內(nèi)快速傳播[2]。2010年,法國首次報道RHDV2[3],并蔓延傳播至歐洲多個國家,研究發(fā)現(xiàn),其已取代RHDV1成為優(yōu)勢基因型[4-5]。RHDV2感染宿主范圍更廣,除了家兔外,還感染野兔等嚙齒類野生動物,且所有年齡階段的家兔對其都易感,可導(dǎo)致2~3周齡幼兔死亡,且潛伏期更長。2020年筆者所在團隊首先發(fā)現(xiàn)并報道了RHDV2在我國暴發(fā)[6-7]。感染RHDV1或RHDV2的家兔在臨床表現(xiàn)上大致相同,常于感染后24~72 h死亡,最常見的病變?yōu)楦螇乃?、脾腫大、肺和氣管充血和出血等[8];通過臨床癥狀難以鑒別診斷。目前,針對兔出血癥的臨床診斷方法可以劃分為2類:一類是病毒核酸檢測,主要是RT-PCR[9]和qRT-PCR[10-11]等方法,具有操作簡單、檢測準確性較高的優(yōu)勢,但由于需要使用特殊的試劑、儀器以及專業(yè)的操作技術(shù),使得應(yīng)用受到了一定的局限,從而阻礙了基層及大規(guī)模臨床樣本的檢測。另一類是抗原檢測,主要是紅細胞凝集試驗[12]、膠體金試紙條[13]以及夾心ELISA[14-16]等方法,但這些方法并不能鑒別檢測RHDV1、RHDV2。
雙抗體夾心ELISA方法被廣泛應(yīng)用于動物疫病診斷中,具有高靈敏度和專一性,并且不需要預(yù)先純化抗原。此外,操作簡單,適用于基層和大批樣品檢測。本研究以RHDV廣譜單抗捕獲RHDV1、RHDV2,以HRP標記的RHDV1特異性單抗、RHDV2特異性單抗分別作為檢測抗體,建立雙抗體夾心ELISA方法用于快速鑒別檢測RHDV1、RHDV2。
1 材料與方法
1.1 試驗時間和地點
2022年10—12月于江蘇省農(nóng)業(yè)科學院獸醫(yī)研究所家兔重大疫病防控創(chuàng)新團隊實驗室進行試驗。
1.2 抗體及樣品
筆者所在實驗室制備:2株抗RHDV廣譜單克隆抗體(1B8、2A11)、2株HRP標記的抗RHDV1特異性單克隆抗體(HRP-1D4、HRP-5F3)及2株HRP標記的抗RHDV2特異性單克隆抗體(HRP-6B3、HRP-4F1);筆者所在實驗室保存健康兔肝臟樣品和RHDV1、RHDV2、兔波氏桿菌(Bb)、兔巴氏桿菌(Pm)、兔A型產(chǎn)氣莢膜梭菌(CpA)、腸炎沙門氏菌(Se)、輪狀病毒(RV)感染死亡兔肝臟樣品;送檢的死亡兔肝臟樣品來自四川省、山東省、河南省等各兔養(yǎng)殖場。
1.3 試劑
脫脂乳、BSA、干酪素鈉和底物顯色液(TMB)購自北京索萊寶公司;明膠購自北京金沙生物公司。
1.4 樣品的處理
兔肝臟樣品與PBS按質(zhì)量體積比1 g ∶10 mL充分研磨制成勻漿,8 000 r/min離心15 min后取上清保存。
1.5 雙抗體夾心ELISA方法的建立
1.5.1 抗體配對試驗 將抗RHDV廣譜單克隆抗體2A11和1B8分別作為捕獲抗體用包被液(pH值9.6,0.05%碳酸鹽緩沖液)稀釋至8 μg/mL,加入100 μL/孔,4 ℃過夜,用PBST(pH值7.4,含0.05%Tween 20)洗滌3次,每次持續(xù)5 min,拍干;然后加入200 μL/孔封閉液(5%脫脂乳),37 ℃下作用2.0 h,用PBST洗滌3次,每次持續(xù)5 min,拍干;分別加入100 μL/孔兔出血癥病毒1型、2型陽性肝臟研磨上清和陰性肝臟研磨上清,37 ℃作用 1.0 h,用PBST洗滌3次,每次持續(xù)5 min,拍干;然后分別加入 100 μL/孔用PBST稀釋至1 μg/mL HRP標記的RHDV1檢測抗體(HRP-1D4、HRP-5F3)、HRP標記的RHDV2檢測抗體(HRP-6B3、HRP-4F1),37 ℃ 作用1.0 h,用PBST洗滌3次,每次持續(xù) 5 min,拍干;加入100 μL/孔底物顯色液,37 ℃避光反應(yīng)10 min,加入50 μL/孔終止液(2 mol/L H2SO4),置于酶標儀上測定D450 nm,其中陽性抗體的D450 nm用P表示,陰性用N表示。根據(jù)P(RHDV1)/N值及P(RHDV1)/P(RHDV2)值最大,確定鑒別檢測RHDV1的抗體組合;根據(jù)P(RHDV2)/N值及P(RHDV2)/P(RHDV1)值最大,確定鑒別檢測RHDV2的抗體組合。
1.5.2 肝臟樣品的稀釋倍數(shù) 按“1.5.1”節(jié)試驗確定的抗體配對組合,用包被液將捕獲抗體按照 8 μg/mL 進行包被,將RHDV1、RHDV2陽性肝臟和陰性肝臟分別按1 ∶10、1 ∶20、1 ∶40、1 ∶80進行稀釋,然后分別加入稀釋至1 μg/mL的HRP標記的RHDV1檢測抗體和HRP標記的RHDV2檢測抗體,最后用酶標儀測定D450 nm。根據(jù)用HRP標記的RHDV1檢測抗體檢測樣品時,P(RHDV1)/N值及P(RHDV1)/P(RHDV2)值;以及用HRP標記的RHDV2檢測抗體檢測樣品時,P(RHDV2)/N值及P(RHDV2)/P(RHDV1)值,綜合確定肝臟樣品最佳稀釋倍數(shù)。
1.5.3 捕獲抗體和檢測抗體最適工作濃度的確定 采用方陣滴定法確定捕獲抗體和檢測抗體的最適工作濃度。用包被液將捕獲抗體稀釋至12、8、4、2 μg/mL,將RHDV1、RHDV2陽性肝臟和陰性肝臟分別按“1.5.2”節(jié)中確定的最佳稀釋倍數(shù)稀釋,用PBST將HRP標記的RHDV1檢測抗體和HRP標記的RHDV2檢測抗體稀釋至1、0.5、0.25、0.125 μg/mL,最后用酶標儀測定D450 nm。選擇P(RHDV1)/N值及P(RHDV1)/P(RHDV2)值最大的捕獲抗體和檢測抗體濃度作為檢測RHDV1的最適工作濃度;選擇P(RHDV2)/N值及P(RHDV2)/P(RHDV1)值最大的捕獲抗體和檢測抗體作為檢測RHDV2的最適工作濃度。
1.5.4 最佳封閉液的確定 以上述試驗確定的作用條件進行雙抗體夾心ELISA,選擇PBST稀釋的5%脫脂乳、1%BSA、2%明膠、1%干酪素鈉作為封閉液,37 ℃下作用2.0 h,根據(jù)用HRP標記的RHDV1檢測抗體檢測樣品時,P(RHDV1)/N值及P(RHDV1)/P(RHDV2)值;以及用HRP標記的RHDV2檢測抗體檢測樣品時,P(RHDV2)/N值及P(RHDV2)/P(RHDV1)值,綜合確定合適的封閉液。
1.5.5 抗原最佳作用時間的確定
以上述試驗確定的作用條件進行雙抗體夾心ELISA,分別選擇 37 ℃ 下0.5、1.0、1.5、2.0 h作為抗原作用時間,根據(jù)用HRP標記的RHDV1檢測抗體檢測樣品時,P(RHDV1)/N值及P(RHDV1)/P(RHDV2)值;以及用HRP標記的RHDV2檢測抗體檢測樣品時,P(RHDV2)/N值及P(RHDV2)/P(RHDV1)值,綜合確定抗原作用時間。
1.5.6 檢測抗體最佳作用時間的確定 以上述試驗確定的作用條件進行雙抗體夾心ELISA,分別選擇37 ℃下40、60、90、120 min作為檢測抗體作用時間,根據(jù)用HRP標記的RHDV1檢測抗體檢測樣品時,P(RHDV1)/N值及P(RHDV1)/P(RHDV2)值;以及用HRP標記的RHDV2檢測抗體檢測樣品時,P(RHDV2)/N值及P(RHDV2)/P(RHDV1) 值,綜合確定檢測抗體作用時間。
1.5.7 陰性和陽性標準的確定 用建立的雙抗體夾心ELISA方法對30份RHDV陰性健康兔肝臟樣品進行檢測,測定D450 nm的平均值(x)和標準差(s),以“x+3s”作為陰性和陽性的分界線。
1.6 特異性試驗
用建立的雙抗體夾心ELISA方法檢測RHDV1、RHDV2、兔波氏桿菌(Bb)、兔巴氏桿菌(Pm)、兔A型產(chǎn)氣莢膜梭菌(CpA)、腸炎沙門氏菌(Se)、輪狀病毒(RV)感染死亡兔肝臟樣品,評價方法的特異性。
1.7 敏感性試驗
將1 ∶10的RHDV1、RHDV2陽性樣品倍比稀釋至1 ∶20 480,用建立的雙抗體夾心ELISA方法對不同稀釋度樣品測定D450 nm,同時將結(jié)果與紅細胞凝集試驗(HA)對比,從而確定所建立的檢測方法的敏感性。
1.8 臨床樣品檢測試驗
對四川省、山東省、河南省各兔場送檢的60份死亡兔肝臟樣品用建立的雙抗體夾心ELISA方法進行檢測,同時用RT-PCR方法[9]進行檢測,比較2種方法的符合率。
2 結(jié)果與分析
2.1 抗體配對試驗
抗體配對試驗結(jié)果(表1)顯示,單克隆抗體2A11作為捕獲抗體,HRP-1D4作為RHDV1檢測抗體,P(RHDV1)/N值及P(RHDV1)/P(RHDV2)值最大;單克隆抗體2A11作為捕獲抗體,HRP-6B3作為RHDV2檢測抗體,P(RHDV2)/N值及P(RHDV1)/P(RHDV1)值最大。
2.2 雙抗體夾心ELISA法的建立與優(yōu)化
2.2.1 肝臟樣品最佳稀釋倍數(shù)的確定 以捕獲抗體2A11、RHDV1檢測抗體HRP-1D4、RHDV2檢測抗體HRP-6B3,對1 ∶10、1 ∶]20、1 ∶40、1 ∶80稀釋RHDV1、RHDV2陽性肝臟和陰性肝臟進行檢測。結(jié)果顯示,用RHDV1檢測抗體HRP-1D4檢測 1 ∶40 稀釋的肝臟樣品時,P(RHDV1)/N值及P(RHDV1)/P(RHDV2)值最大;用RHDV2檢測抗體HRP-6B3檢測1 ∶40稀釋的肝臟樣品時,P(RHDV2)/N值及P(RHDV2)/P(RHDV1)值最大。因此,確定肝臟樣品最佳稀釋倍數(shù)為1 ∶40(表2)。
2.2.2 捕獲抗體和檢測抗體最適工作濃度的確定 通過方陣滴定法確定捕獲抗體和檢測抗體的最適工作濃度。結(jié)果顯示,捕獲抗體2A11濃度為 8 μg/mL 或4 μg/mL,RHDV1檢測抗體HRP-1D4濃度為0.5 μg/mL時,P(RHDV1)/N值及P(RHDV1)/P(RHDV2)值較大;捕獲抗體2A11濃度為4 μg/mL、RHDV2檢測抗體HRP-6B3濃度為0.5 μg/mL時,P(RHDV2)/N值及P(RHDV2)/P(RHDV1)值最大。綜合考慮確定捕獲抗體2A11濃度為4 μg/mL,檢測抗體HRP-1D4、HRP-6B3濃度均為0.5 μg/mL(表3)。
2.2.3 最佳封閉液的確定 對比5%脫脂乳、1%BSA、2%明膠、1%干酪素鈉作為封閉液的ELISA檢測結(jié)果。用5%脫脂乳作為封閉液,以RHDV1檢測抗體HRP-1D4檢測樣品時,P(RHDV1)/N值及P(RHDV1)/P(RHDV2)值最大;同時用5%脫脂乳作為封閉液,以RHDV2檢測抗體HRP-6B3檢測樣品時,P(RHDV2)/N值及P(RHDV2)/P(RHDV1) 值最大。因此,確定最佳封閉液為5%脫脂乳(表4)。
2.2.4 最佳抗原作用時間的確定 對比抗原37 ℃下作用0.5、1.0、1.5、2.0 h 的ELISA檢測結(jié)果。以RHDV1檢測抗體HRP-1D4進行試驗,抗原作用1.0 h時,P(RHDV1)/N值及P(RHDV1)/P(RHDV2)值最大;以RHDV2檢測抗體HRP-6B3進行試驗,抗原作用1.0 h或1.5 h時,P(RHDV2)/N值及P(RHDV2)/P(RHDV1)值較大。因此,綜合考慮確定最佳抗原作用時間為1.0 h(表5)。
2.2.5 最佳檢測抗體作用時間的確定 對比檢測抗體37 ℃下作用40、60、90、120 min 的ELISA檢測結(jié)果。RHDV1檢測抗體HRP-1D4作用60 min或 90 min 時,P(RHDV1)/N值及P(RHDV1)/P(RHDV2) 值較大;RHDV2檢測抗體HRP-6B3作用60 min時,P(RHDV2)/N值及P(RHDV2)/P(RHDV1)值最大。因此,綜合考慮最佳檢測抗體作用時間為60 min(表6)。
2.3 陰陽性臨界值的確定
檢測30份RHDV陰性的健康兔肝臟,檢測抗體HRP-1D4檢測樣品平均值(x)為0.113,標準差(s)為0.027,陰性、陽性臨界值為0.195,則待檢樣品D450 nm≥0.195判為RHDV1陽性,D450 nm<0.195判為RHDV1陰性;檢測抗體HRP-6B3檢測樣品平均值(x)為0.093,標準差(s)為0.024,則待檢樣品D450 nm≥0.166判為RHDV2陽性,D450 nm<0.166判為RHDV2陰性。
2.4 試驗的特異性
對兔常見病原樣品用建立的雙抗夾心ELISA方法進行檢測,結(jié)果顯示,檢測RHDV1陽性樣品為RHDV1陽性、RHDV2陰性,檢測RHDV2陽性樣品為RHDV2陽性、RHDV1陰性;檢測兔波氏桿菌(Bb)、兔巴氏桿菌(Pm)、兔A型產(chǎn)氣莢膜梭菌(CpA)、腸炎沙門氏菌(Se)、輪狀病毒(RV)感染死亡兔肝臟樣品,均為陰性,說明該方法特異性良好(表7)。
2.5 試驗的敏感性
RHDV1型陽性樣品HA效價為1 ∶2 560、1 ∶10 240 稀釋時,雙夾心ELISA檢測結(jié)果為陽性,此后為陰性(圖1)。RHDV2陽性樣品HA效價為 1 ∶2 560、1 ∶5 120稀釋時,雙夾心ELISA檢測結(jié)果為陽性,此后為陰性(圖2)。與HA試驗相比,所建立的ELISA方法具有較高的敏感性。
2.6 臨床樣品檢測
對四川省、山東省、河南省各兔場送檢的60份死亡兔肝臟樣品用建立的雙抗體夾心ELISA方法
進行檢測,檢測結(jié)果顯示,RHDV1陽性樣品9份,RHDV2陽性樣品23份,陰性樣品28份;RT-PCR方法檢測結(jié)果顯示,RHDV1陽性樣品9份,RHDV2陽性樣品19份,陰性樣品32份。2種方法檢測RHDV1陽性樣品的符合率為100%(9/9),RHDV2陽性樣品的符合率為82.61%(19/23),陰性樣品的符合率為87.5%(28/32),總符合率為93.33%(56/60)(表8)。
3 討論與結(jié)論
養(yǎng)兔業(yè)是我國畜牧業(yè)的重要組成部分,在養(yǎng)殖業(yè)中具有不可替代的地位,但RHD的發(fā)生與流行,給全球兔養(yǎng)殖業(yè)帶來了嚴重威脅。2010年,RHDV2首次在法國報道。我國于2020年4月首次發(fā)現(xiàn)RHDV2。研究顯示,RHDV1抗原制備的疫苗不能對RHDV2毒株提供有效的交叉保護作用[17],而國內(nèi)尚無商品化的RHD2疫苗。本研究中采用建立的雙抗體夾心ELISA法和RT-PCR方法[9]對2022年送檢的死亡兔肝臟樣品進行檢測,發(fā)現(xiàn)RHDV2陽性樣品明顯多于RHDV1陽性樣品,應(yīng)引起重視;同時,RT-PCR對RHDV2的檢出率低于雙抗體夾心ELISA,推測可能是因為RT-PCR中擴增RHDV2基因序列的引物是參考法國毒株(GenBank:HE800529.1)設(shè)計,并不能很好地適用于國內(nèi)流行毒株的檢測,這需要對陽性樣品中RHDV2的基因進行測序驗證;也可能是單抗識別的表位在所有試驗用毒株都存在。
目前,國內(nèi)已建立的檢測RHDV的雙抗體夾心ELISA方法[15-16],使用的是用RHDV1的VP60蛋白作為免疫原制備的單抗,并不適用于RHDV1、RHDV2的鑒別檢測;國外報道有特異性檢測RHDV2的雙抗體夾心ELISA方法[14],在檢測臨床樣品時,需配合特異性檢測RHDV1雙抗體夾心ELISA方法,而且能否用于國內(nèi)RHDV2流行毒株的檢測需進一步確認。
本研究建立的雙抗體夾心ELISA方法在試驗中只需包被的同時,針對RHDV1和RHDV2的單克隆抗體2A11作為捕獲抗體,分別以HRP標記的RHDV1型特異性單抗1D4、RHDV2型特異性單抗6B3作為檢測抗體,提升了抗原抗體反應(yīng)的特異性,從而減少了假陽性的發(fā)生。由于RHDV1與RHDV2感染引起的家兔臨床癥狀極為相似,通過臨床癥狀難以鑒別診斷,本試驗建立的雙夾心ELISA方法有效針對RHDV1與RHDV2進行鑒別診斷,極大方便了臨床樣品的大規(guī)模檢測,而且該方法具備高敏感性、強特異性、易于操作等優(yōu)點,為下一步開發(fā)鑒別檢測RHDV1和RHDV2快速診斷試劑盒奠定了基礎(chǔ)。
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