重组酶聚合酶扩增技术：一种新的核酸扩增策略

重组酶聚合酶扩增 (recombinase polymerase amplification, RPA)是近年来兴起的一种等温核酸扩增技术,它比聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)及其它等温扩增技术更快速、便捷、高效。本文将详细介绍RPA这项新颖的技术,并对其在医疗诊断、农业、食品、生物安全等方面的研究及应用进展进行综述。期望这项技术得到更多的关注,使其发展更加完善,将来在更多的领域充分发挥作用,甚至书写核酸检测历史新篇章。     

等温扩增技术及其结合CRISPR在微生物快速检测中的研究进展

等温扩增技术因其对仪器依赖性低、核酸扩增高效等优势,非常适合于快速检测,已在微生物快速检测领域得到了广泛应用。本文从核酸提取、等温扩增(以环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)和重组酶聚合酶扩增技术(Recombinase polymerase amplification,RPA)为例)和产物检测角度,就近年来核酸等温扩增技术的发展及其在病原微生物核酸快速检测领域的应用进行综述,并概述了核酸等温扩增技术与CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)基因编辑技术相结合的最新研究成果,为这些新兴技术的研究和未来的发展提供新思路。     

重组酶聚合酶扩增技术研究进展

重组酶聚合酶扩增(RPA)是一种近年来发展起来的等温扩增技术。不仅具有检测速度快,灵敏度高,特异性好等特点,而且由于该反应可以在体温条件下等温扩增,特别适用于实验室外的现场诊断与床边诊断,具有广泛的应用前景。本文对RPA技术的发展进行了回顾与综述,对RPA技术的扩增原理、反应机制、反应体系、引物探针设计的优化,以及在此基础上发展起来的RPA产物检测方法,如侧向流试纸、絮凝分析、实时荧光、电化学、化学发光、表面增强拉曼散射等诊断技术进行了全面阐述,同时分析了当前RPA技术发展中的热点问题,为该技术的深入研究和推广应用提供参考。     

重组酶聚合酶扩增技术在植物病毒检测中的应用

随着分子生物学技术的发展,多种核酸等温扩增技术逐渐被开发出来。其中,重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)作为一种快速、灵敏的检测技术具有很大的优势。目前,RPA已应用于转基因生物、各类病原物及食品安全检测等多个领域,并作为新兴技术在植物病毒检测领域中快速发展。RPA技术只需一对引物,在恒温条件下(37-42℃)只需30 min左右即可完成反应,具有较高的灵敏度与特异性。因此,该技术正迅速成为一种能够用于条件有限的实验室或现场植物病毒检测的手段。本文介绍了RPA技术的检测原理、引物设计和应用方式,综述了其在植物病毒检测中的最新研究进展及存在的问题,为RPA技术在植物病毒检测中的应用提供参考。     

滚环扩增技术的原理及其应用的研究

滚环扩增是近年来发展起来的一种恒温核酸扩增方法。这种方法不仅可以直接扩增DNA和RNA,还可以实现对靶核酸的信号放大,灵敏度达到一个拷贝的核酸分子,因此,RCA技术在全基因组扩增、单核苷酸多态性、DNA芯片、蛋白质芯片等方面检测中具有很大的应用价值和潜力。     

SNP与基因检测及表达中的RCA技术

滚环扩增(rollingcircleamplification,RCA)技术是一种新的分子生物学检测方法。该方法不仅可以在体外等温条件下对核酸进行高度特异性的检测,而且还可通过线性或指数扩增来进行信号级联放大,其灵敏度能达到1个拷贝的核酸分子,因此,可用于痕量分子的检测。目前,滚环扩增技术广泛应用于全基因组DNA检测、核酸测序、单核苷酸多态性、DNA芯片及蛋白质芯片分析等领域。     

滚环扩增技术及其在生物分子诊断中的应用

滚环扩增技术(RCA)是近年来发展起来的一种新型的核酸扩增技术.该技术是基于连接酶连接、引物延伸、与链置换扩增反应的一种等温核酸扩增方法.在恒温的条件下,可以产生大量的与环型探针互补的重复序列.与传统的核酸扩增方法相比,它具有扩增条件简单,特异性高,能在恒温条件下进行等特点.滚环扩增技术结合荧光、电化学、电化学发光等检...     

基于CRISPR/Cas系统的核酸生物传感器

近年来,CRISPR/Cas系统已经成为转录调控和基因组编辑的重要工具。除了在基因编辑领域的贡献,CRISPR/Cas系统独特的靶核酸顺式切割和非特异性单链核酸反式切割能力,在开发核酸检测的新型生物传感器方面展现出巨大潜力。构建基于CRISPR/Cas系统高灵敏度生物传感器的关键通常依赖其与不同信号扩增策略,诸如核酸扩增技术或特定信号转导方法的结合。基于此,本文旨在通过介绍不同类型的CRISPR/Cas系统,全面概述基于该系统的核酸检测生物传感器的研究进展,并重点对结合核酸扩增技术（PCR、LAMP、RCA、RPA和EXPAR）、灵敏的信号转导方法（电化学和表面增强拉曼光谱）和特殊结构设计生物传感的三大类型信号放大策略的CRISPR/Cas生物传感器进行总结和评论。最后,本文对目前的挑战以及未来的前景进行展望。     

重组酶聚合酶扩增技术结合侧向流动试纸条快速检测锦鲤疱疹病毒

为建立一种快速、灵敏并适用于临床检测Ⅲ型鲤疱疹病毒(Cy HV-3, KHV)的方法,实验根据KHV SphI-5基因的保守序列片段设计引物及探针,采用重组酶聚合酶扩增技术结合侧流层析试纸条(RPA-LFD)检测KHV。重组酶聚合酶扩增技术(RPA)具恒温扩增及高灵敏度特点,简化了设备要求的同时又能做到高效检测病毒,再结合侧向流动试纸条(LFD)将RPA结果快速地可视化,提高了该疾病的检测效率。结果表明,在38℃的最适反应温度下,采用RPA-AGE技术仅需10min便可检测出病原的目标片段,结合LFD方法仅需5min便可将RPA结果通过试纸条可视化呈现。研究研发的KHV RPA-LFD检测方法简单、快捷,可为实验条件有限的养殖场快速诊断需求提供技术支撑。     

重组酶聚合酶扩增技术检测结核分枝杆菌

目的 利用重组酶聚合酶扩增（Recombinase Polymerase Amplification,RPA）技术检测结核分支杆菌。方法 采用Axxin T8-ISO扩增仪（TwistDX公司）,反应温度设置为39℃,反应时间20 min。检测分为实验组、阳性对照组和空白对照组。实验组模板DNA从痰液中提取。阳性对照模板DNA为H37Rv标准菌株样本DNA及卡介苗提取的DNA。空白对照为蒸馏水。结果 RPA技术可在20 min内明显区分103~106 copies/mL的阳性质粒与阴性对照。对分离培养的结核杆菌（H37Rv）DNA及卡介苗提取的DNA,阳性克隆质粒进行等温扩增,结果结核杆菌分离株DNA、卡介苗DNA、阳性克隆质粒均有阳性扩增反应,而非结核分枝杆菌分离株和阴性对照无阳性扩增反应。灵敏度为100%,特异性为82%。结论 RPA技术利用了重组酶、单链结合蛋白、DNA聚合酶代替了传统PCR变性、退火、延伸的热循环过程,在常温25℃~42℃、15~30 min内即可实现痕量核酸的快速扩增,可应用于快速检测人结核分枝杆菌,是一种全新的检测方法。     

功能核酸荧光免标记型定量统一化检测技术的研究进展

功能核酸是一类具有特定空间构象、执行特异生物功能的天然或者人工核酸序列,具有易于修饰、价格低廉、稳定性高、特异性强等优势,其搭载免标记荧光传感系统后,功能核酸可起到将多种靶物质统一转为较为稳定的核酸信号,以及通过核酸扩增对检测信号进行扩增等重要作用。而免标记荧光传感技术可以在检测中免去荧光标记时荧光、猝灭基团的筛选和标记过程的繁琐和成本,同时可保证与核酸的特异或非特异性结合后产生荧光信号变化。通过两种技术的优势结合,检测的灵敏度、实时性可进一步提高,逐渐被广泛应用于环境污染物检测、食品风险因子检测、疾病诊断等多个领域。首先明确功能核酸与荧光定量检测技术等相关概念,详细阐述了几种重要的荧光物质的特点以及其与功能核酸的分子识别、作用方式与发光机制,接着紧紧围绕该种传感技术的几个特点,从功能核酸荧光免标记型定量统一化检测技术与其实际应用角度进行分类介绍与评价对比,最后就功能核酸荧光免标记型定量统一化检测技术在多种领域的检测分析中的研究意义以及存在的问题进行讨论,并对未来的发展与应用作出展望。     

核酸体外扩增技术

核酸体外扩增是分子生物学研究的基础。随着生物技术的发展 ,出现了越来越多的核酸体外扩增技术。根据其特点可分为两类 :一类是靶核酸的直接扩增 ,如聚合酶链式反应、链替代扩增、连接酶链式反应、核酸依赖的扩增、Qβ复制、转录介导的扩增和滚环扩增等 ;另一类是信号放大扩增 ,如支链DNA、侵染探针等。就现有的核酸扩增技术的原理、特点及应用进行介绍。     

实时荧光重组酶聚合酶扩增快速检测临床常见曲霉菌方法的建立

目的:针对曲霉菌属转录间隔区ITS1设计引物、探针,利用实时荧光重组酶聚合酶扩增(Real-time RPA)技术建立一种快速、准确、经济的临床常见曲霉菌检测鉴定方法。方法:利用建立的实时荧光重组酶聚合酶扩增体系对标准菌株及临床标本提取的DNA进行扩增,验证该方法的性能。结果:本研究针对曲霉菌属转录间隔区ITS1设计引物、探针利用RPA试剂盒(荧光型)建立了Real-time RPA扩增体系,在15分钟内即可检测出临床常见的四种曲霉菌;特异性试验结果显示反应体系只对烟曲霉、黄曲霉、土曲霉、黑曲霉四种曲霉呈现出明显的扩增曲线,而其它细菌和真菌均无扩增曲线。灵敏性试验显示最低检出限为10-3 ng/μL。临床验证试验的12份曲霉菌均有较高的扩增效应。结论:本研究建立的Real-time RPA方法能快速、特异、灵敏地检出烟曲霉、黄曲霉、土曲霉、黑曲霉等临床常见曲霉菌,为曲霉菌的快速、现场检测提供了一种新的思路。     

多重环介导核酸等温扩增技术检测血液中常见病原体

背景：血液安全性筛查是输血前必要检测项目。目前临床采用血清学检测技术,存在较长的检测窗口期,易产生假阴性检测结果,造成输血交叉感染。目的：建立多重环介导核酸等温扩增技术,实现在一管反应体系内同时检测四种病原体：乙肝病毒,丙肝病毒,艾滋病毒和梅毒螺旋体。方法：通过限制性酶切处理多重环介导核酸等温扩增产物,利用酶切产物的长度分析扩增产物的种类,从而分析待测样本中含有何种血液病原体。结果：检测164例临床样本,其检测结果可以通过琼脂糖电泳,聚丙烯酰胺凝胶电泳及芯片电泳分析,且均可实现对多重扩增产物的酶切片段进行区分和鉴别。结论：多重环介导核酸等温扩增技术可以同时单管检测多种待测血液病原体,可以为临床提高简单、快速、高灵敏和高特异的检测技术。     

转基因植物核酸成分检测技术研究进展

首先对转基因核酸成分检测的靶序列特征进行了阐述,对转基因植物核酸成分的定性、定量检测技术研究进展进行了综述,包括基于PCR的检测技术、基于等温核酸扩增的检测技术、基因芯片检测技术、基于高通量测序和新型转基因核酸检测技术(如生物传感器技术、毛细管电泳技术和纳米刻度技术等),重点介绍了各种检测技术的原理、特点、研究现状和发展动态,并对各种方法的优缺点进行了比较。     

多重核酸检测技术研究进展

核酸检测技术因其快速、灵敏、特异、准确等优点,被广泛应用于细菌、真菌、病毒、寄生虫的快速检测和鉴定,以及疾病的早期筛查与诊断中。随着生物检测技术的发展,基于核酸的多重检测技术在核酸诊断领域发挥了越来越重要的作用,主要包括以多重PCR、核酸等温扩增、基因芯片为基础的多重核酸检测技术,这些技术可对多个靶标进行同时检测,具有快速、高通量、样品消耗少等特点。本文扼要介绍这些技术的原理,及其在病原检测、疾病诊断等方面的应用。     

转基因玉米双抗12-5荧光RPA现场可视化检测方法的建立

转基因玉米双抗12-5具有良好的抗虫性和除草剂耐受性,是我国第一批获得安全证书的转基因玉米之一,具有广阔的应用前景。本研究利用重组酶聚合酶扩增技术(recombinase polymerase amplification, RPA)建立转基因玉米双抗12-5的现场快速检测方法。针对转基因玉米双抗12-5的转化体特异性序列片段,设计引物和探针,通过引物筛选实验得到最佳引物与探针组合。荧光RPA扩增结果可以在蓝光下直接进行可视化分析。结果表明,建立的转基因玉米双抗12-5可视化检测体系特异性强,检测灵敏度达到10拷贝。进一步研究发现RPA的扩增体系对温度有很强的适应性,样品在34℃～46℃之间都能得到扩增,据此,本研究利用市面上常见的自发热暖贴代替常规的加热仪器来激发RPA。结果表明,自发热暖贴满足RPA扩增体系对温度的需要。最终,本研究将自发热暖贴加热法与RPA可视化检测体系结合,对转基因玉米双抗12-5进行现场检测,并与qPCR方法检测结果作比较,检测结果表明,本研究建立的现场可视化检测方法与qPCR方法检测结果一致,并且可视化检测方法时间短,检测结果清晰易分辨。本研究建立的转基因玉米...     

基于核酸等温扩增的病原微生物微流控检测技术

病原微生物的快速检测对疫情的预防控制至关重要。基于PCR的病原微生物核酸检测方法克服了传统病原微生物培养方法耗时长、免疫学检测存在窗口期等问题,已成为目前最主要的病原微生物筛查方法。然而,对精确控温热循环仪的依赖却严重限制了其在资源匮乏地区的应用。虽然基于核酸等温扩增的病原微生物检测方法可摆脱对高精度温控设备的依赖,但仍需要进行样本核酸分离提取、扩增与检测等步骤。近年来,微流控技术与核酸等温扩增技术相结合,诞生了多种病原微生物等温扩增微流控检测技术。该技术通过设计芯片结构、优化进样模式及检测方式,实现了病原微生物核酸提取、扩增与检测一体化,并具备多重检测、定量检测等功能,具有对仪器依赖度小、对操作人员要求不高、样本量需求小和自动化程度高等优点,适合于在多种环境下的病原微生物快速检测。本文从核酸等温扩增原理、进样方式、检测方式等方面对核酸等温扩增病原微生物微流控检测技术进行了综述,以期为病原微生物的快速筛查提供更多的方案思路,提升公共卫生领域对传染性疾病的防控能力。     

数字PCR在功能核酸精准检测中的研究进展

数字PCR是近年来迅速发展起来的一种定量分析技术。该技术结果判定不依赖于扩增曲线的循环阈值(Ct),不受扩增效率的影响,具有很好的准确度和重现性,并且可以实现绝对定量分析。数字PCR已经在功能核酸检测、鉴定等研究领域显示出巨大的技术优势和应用前景。在对数字PCR技术的基本原理和定量方法介绍的基础上,对该技术在功能核酸检测的主要应用领域进行综述,并对数字PCR在功能核酸检测领域中的研究前景做出了展望。     

基于微流控芯片的核酸等温扩增技术研究进展

核酸等温扩增技术是一种在恒温体系内对核酸进行高效扩增的分子扩增技术,它能够在短时间内实现目的基因的指数增长.微流控芯片(microfluidic chip)技术是把研究样品制备、核酸富集、纯化和检测等多个操作步骤集成到一块“微型化”的芯片上,经自动化处理,得出实验结果,即“样品进,结果出”.将核酸等温扩增技术与微流控芯...