一种有前景的低成本快速检测新冠病毒的方法

一种有前景的低成本快速检测新冠病毒的方法
NISDA检测包括一个包含三个DNA探针的单管。加入从棉签样品中提取的RNA,在42℃下孵育30分钟后,阳性样品比阴性样品显示出更高的荧光信号。来源:丹麦技术大学

目前世界卫生组织推荐的SARS-CoV-2 RNA检测方法严重依赖生物酶的作用。高昂的成本、严格的运输和储存条件,以及酶的全球供应短缺,限制了大规模的测试。这意味着大多数国家必须优先对易感染病例进行检测,这造成了诊断和确定阳性病例的延迟,这又可能妨碍大流行的缓解和抑制。

定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)仍然是全基因组检测的金标准,在控制新冠肺炎大流行方面发挥着关键作用。然而,从样品到结果需要几个小时,该方法需要一个复杂的热循环仪器,以离散的步骤提高和降低反应的温度。

更简单,更便宜

非酶等温扩增方法简单、快捷,有望取代qRT-PCR。虽然这些方法在目标基因很短时表现很好,但它们还不能有效地检测整个基因组(长DNA或RNA目标)。

在2019冠状病毒病大流行期间,仅欧元区的国内生产总值在2020年第一季度就下降了3.8%(欧盟统计局2020年)。因此,开发一种低成本的病原体检测方法将对患者和旨在对抗未来大流行的医疗系统都非常有益。

丹麦理工大学健康技术学院副教授孙毅和博士后研究员Mohsen Mohammadniaei发明了一种一锅法,他们将其命名为NISDA(非酶等温链位移和扩增法)。该方法可以快速检测SARS-CoV-2 RNA,而不需要qRT-PCR方法的RNA逆转录步骤。由于是一锅式,因此可以实现单步检测程序,即用户只需要将样品添加到一个试管中,将其放入仪器中,等待30分钟即可获得结果。

该方法在恒温条件下工作,不需要酶,基于触点介导的链位移(TMSD)方法。TMSD是一种无酶分子工具,其中一条DNA或RNA链(输出)被另一条链(输入)取代,形成更稳定的双工结构。

精度高、灵敏度高

NISDA检测能够在30分钟内检测到非常低浓度的RNA(10拷贝/ μ L)。通过与Hvidovre医院和Bispebjerg医院的合作,研究小组可以临床验证NISDA检测方法,在实验室和医院分别代表100%的特异性、96.77%和100%的敏感性。

孙毅副教授解释说:“我们利用TMSD方法设计了三种DNA探针。一种探针将整个基因组交换为短DNA链,另两种探针利用交换的短DNA触发荧光信号放大级联反应。NISDA方法的优点在于简单。我们取消了酶的使用,以降低检测成本,并增强其在室温下的稳健性。”

在测定工作流程中,将从咽拭子样本中提取的RNA添加到反应混合物中,并在42°C下孵育30分钟。下一步是荧光测量,荧光信号明显高于对照样品(阴性)的样品被认为是阳性。

面向多种疾病诊断工具

博士后研究员Mohsen Mohammadniaei说:“直接参与改善人们的健康是生物医学研究人员的终极梦想,我们相信NISDA检测给了我们实现这一抱负的绝佳机会。”bob88体育平台登录

“下一步是进一步设计用于检测不同病原体的NISDA检测方法,并开发用于多种疾病诊断的即时诊断设备。NISDA检测的另一个优点是它能够被设计为短RNA靶标,如癌症生物标志物microRNA。我们目前正在探索不同的NISDA检测商业化方案,我们相信NISDA检测在不久的将来会广为人知。”

这项研究发表在自然通讯


进一步探索

研究人员证实了新型COVID-19检测的速度、简单性和敏感性

更多信息:Mohsen Mohammadniaei等,一种快速检测SARS-CoV-2 RNA的非酶等温链置换和扩增方法,自然通讯(2021)。DOI: 10.1038 / s41467 - 021 - 25387 - 9
期刊信息: 自然通讯

所提供的丹麦科技大学
引用:有前景的低成本快速检测方法(2021,9月27日)检索于2022年6月20日从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-09-low-cost-method-rapid-covid.html
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