作者:张双虎 黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2022/3/31 14:00:58
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上海交大建立新型多重快速核酸检测技术平台

 

近日,上海交通大学生命科学技术学院、微生物代谢国家重点实验室教授冯雁团队在《生物感测器和生物电子学》上发表论文。研究人员利用高温菌Argonaute(Ago)基因编辑酶的级联剪切机制,结合快速等温扩增,建立了新型多重快速核酸检测平台技术(MULAN ),实现了新冠及流感病毒样本的高灵敏度、高特异性、快速的便携式检测。

核酸检测在传染性疾病诊疗中发挥着重要作用, 目前对高灵敏度、快速、居家检测的需求尤为迫切,以解决专业人员短缺、检测结果等候时间长和检测可靠性低等问题。近年来,CRISPR为代表的基因编辑酶(Cas12/13)核酸检测技术,解决了核酸检测中的假阳性、可视化等问题,被誉为“下一代分子诊断技术”,然而该体系存在引导链RNA合成昂贵且易降解、多重检测反应体系复杂等诸多问题,限制了其临床应用。

冯雁团队探索了高温微生物核酸酶(PfAgo)对DNA的催化作用,发现其次级剪切机制,以及对单碱基差异靶标序列精准识别的规律。由此建立Ago-环介导等温扩增偶联的多重核酸检测平台技术,巧妙利用剪切产物标记DNA分子的次级剪切,产生相关病毒的荧光报告信号。研究表明,Ago精准剪切作用有效地解决了假阳性问题,通过多重检测体系,实现了单酶对多重病毒核酸产物的精准识别,临床样本阳性符合率达到100%。

研究团队还开发并验证了配套的便携式核酸即时检测的设备与耗材,实现了扩增—剪切“一管式”反应,避免了CRISPR两步法检测的开盖步骤,有效控制了环境污染。整个反应时间控制在45分钟以内,并可肉眼直接观察判定检测结果。

专家表示,该检测平台技术为病原体多重核酸检测领域提供了一种极具前景的解决方案。与现有的检测技术相比,它具有快速、准确、经济的优势,尤其是多重检测的便捷性和安全性,为新冠等传染性疾病的居家检测和基层检测等提供了新方案。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114169

 
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