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...     

核酸等温扩增技术在微生物快速检测中的研究进展

等温扩增技术在近20多年,得到了快速发展,依靠其等温反应的优势正逐渐取代传统的体外扩增技术聚合酶链式反应(Ploymerase chain reaction,PCR),其已经在临床医学、检验医学、分子生物学、基因组学、食品安全等不同领域中的发挥着重要作用,特别是在致病菌、病毒等微生物的检测中。将选取10余种关注度较高的等温扩增技术,主要针对其反应原理、优缺点以及发展应用等方面进行简要概述和对比,最后展望了等温扩增技术未来的发展趋势,以期对相关研究领域的发展起到积极的促进作用。     

基于微流控芯片的等温扩增技术北大核心CSCD

基于聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的核酸扩增技术是分子诊断领域的金标准,然而PCR往往包含多个反应温度,涉及长时间的循环升降温过程,且需要在复杂热循环仪中完成,这些都限制了其在现场即时检测(point-of-care testing,POCT)中的应用。与传统PCR相比,等温扩增依靠恒定反应温度,反应时间短,检测装置简单,能够提供更加方便、快捷的核酸检测。基于微流控技术的等温扩增检测,通过兼顾微流控与等温扩增两者的优势,能够为POCT分子诊断提供更具竞争力的平台。例如,在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情防控中,多种形式的POCT等温扩增检测展示了其独特优势。文中首先归纳总结了典型的等温扩增技术及其检测方法,然后对不同类型的等温扩增微流控系统进行了分类总结与分析(如功能定位、结构组成、流体控制、系统特点等),最后总结了等温扩增微流控系统在新冠病毒(SARS-CoV-2)等不同病原体检测领域中的应用,并对等温扩增与CRISPR基因编辑等其他新型技术的相互结合进行了介绍与展望。     

基于环介导等温扩增技术的微流控芯片在病原菌检测方面的研究进展

环介导等温扩增(LAMP)技术是一种新兴的核酸恒温扩增技术,与微流控芯片技术相结合,可实现对病原菌的快速检测,具有特异性强、灵敏度高、操作简单等优点。本文根据不同终产物的检测方法对目前检测病原菌的相关微流控LAMP芯片进行了分类与介绍,并对技术的改进和存在的问题进行了分析,以期为后续的相关研究提供参考。     

等温核酸扩增技术在病原体检测中的应用

近年来,新型传染病相继爆发,如严重急性呼吸综合征（severe acute respiratory syndrome,SARS）、H7N9禽流感等,严重威胁着人类健康和社会、经济的可持续发展,同时给传染病的防控带来了严峻挑战。病原体检测是传染病防控的重要环节,越来越多的新技术被应用其中。等温核酸扩增技术作为一种快速、灵敏度高的病原体检测技术,已取得了长足发展。对等温核酸扩增技术的原理、重要特性及其在病原体检测中的应用进展进行了较为全面的综述,以期为这一技术的推广和应用提供重要参考。     

环介导等温扩增技术检测动物病原研究进展

综述了环介导等温扩增技术检测病毒、细菌和寄生虫等动物病原方面的研究和应用最新进展.     

用于新型冠状病毒检测的核酸等温扩增技术研究进展

核酸检测作为新型冠状病毒肺炎(COVID-19)筛查诊断和病情监测的主要手段,在疫情防控中发挥了重要作用。虽然实时荧光定量PCR被认为是新型冠状病毒(SARS-CoV-2)核酸检测的金标准,但其依赖荧光定量PCR仪且扩增检测时间较长,难以实现现场快速检测。因此许多基于核酸等温扩增的SARS-CoV-2检测方法相继诞生。等温扩增对仪器温控要求不高,通过与微流控芯片和可视化检测技术结合,可进一步简化操作、降低成本,为SARS-CoV-2现场快速筛查提供有力的技术支撑。本文围绕已报道的SARS-CoV-2等温扩增检测方法原理、检测性能及优缺点进行探讨,为进一步发展SARS-CoV-2现场快速检测平台提供参考。     

环介导等温扩增技术原理及其在检测诊断病原微生物中的应用

环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)是近年来发展出来的一种核酸扩增技术.通过设计识别目的片段6个序列的4个特异引物,整个反应可以在恒温(60～65℃)条件下1 h内完成,由于采用4个引物,与传统的核酸扩增技术相比,它具有敏感、特异的特点;且产物中有大量的副产物--白色焦磷酸镁沉淀,扩增产物可通过肉眼观察或浊度计即可判定结果;反应不需要精密控温设备和高级复杂的分析仪器,对操作人员的熟练度和专业水平要求不高,因此该方法特别适合基层或者实验条件较差的试验室进行病原微生物的快速检测.就其原理及其在病原微生物的检测中的应用做一综述.     

环介导等温扩增技术在病原微生物快速诊断中的应用

近年来出现的环介导等温扩增技术(LAMP)在等温条件下即可对目的基因高效扩增。因为操作简便、反应快速、特异性好、灵敏性高,尤其是因添加荧光染料而通过肉眼观察就能轻松判断扩增反应是否发生,该法已被广泛应用于细菌、病毒、真菌、寄生虫等病原微生物的检测研究。我们主要对LAMP技术的原理、优缺点,及其在病原微生物快速诊断中的应用做简要综述。     

环介导等温扩增核酸技术及其应用

环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,简称LAMP)是利用4个特殊设计的引物和具有链置换活性的DNA聚合酶,在恒温条件下特异、高效、快速地扩增DNA的新技术。该技术在1h内能扩增出109靶序列拷贝,扩增产物是一系列反向重复的靶序列构成的茎环结构和多环花椰菜样结构的DNA片段的混合物,电泳后在凝胶上显现出由不同大小的区带组成的阶梯式图谱。LAMP技术以其特异性强、灵敏度高、快速、准确和操作简便等优点在核酸的科学研究、疾病的诊断和转基因食品检测等领域得到了日益广泛的应用。     

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。     

环介导等温扩增技术在致病微生物检测中的应用

环介导等温扩增(LAMP)是一种新兴的核酸扩增方法,由于其具有高灵敏、高特异、操作简单、检测快速、价格低廉等诸多优势,现已成为分子生物学诊断技术的重要组成部分,并广泛应用于基层实验室及野外致病微生物的在快速检测致病微生物中的应用及新进展,希望能为其发展提供参考。     

环介导等温扩增核酸技术及其在食品安全检测领域的应用

环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,简称LAMP)是利用能识别靶序列上6个位点的4个特殊设计的引物和一种具有链置换活性的DNA聚合酶,在恒温条件下,特异、高效、快速地扩增核酸的新技术。该技术在1h内扩增效率可达到109-1010个数量级,扩增产物是一系列反向重复的靶序列构成的茎环结构和多环花椰菜样结构的DNA片段混合物,电泳后在凝胶上显现出由不同大小的区带组成的阶梯式图谱。近年来LAMP技术以其特异性强、等温灵敏、操作简单、产物易检测等优点已经应用于食品安全检测领域的多个方面。     

基于微流控技术的微生物细胞梯度稀释分离方法

随着微流控分析技术的快速发展,集成化的微流控芯片在满足实验高通量的同时,还在微生物细胞分离领域呈现出独特的优势。本研究基于微流控技术,制备了以聚二甲基硅氧烷(PDMS)、玻片为材料的细菌细胞梯度稀释分离芯片。该芯片的核心是通过一系列复杂的梯度网络来实现对细菌悬液的连续稀释,最终被分离的细菌细胞进入通道末端的存储孔内。结果显示,该方法能分离出的最少细菌细胞数低于10个。此芯片平台操作简单、耗时短、成本低,为微生物单细胞研究提供了新的途径。     

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。     

核酸切割酶在病原微生物检测中的研究进展

DNA是遗传信息的重要载体,其空间构象折叠性质使其具有很多的功能。利用核酸切割酶(cleaving DNAzyme)识别特定单链DNA分子并能够切割其中某条单链的性质来构建传感器,将特异性识别过程转化为凝胶电泳表征、释放荧光、比色现象的信号输出,同时能很好的和扩增反应结合来实现信号放大。核酸切割酶通过体外筛选技术获得,可以与靶物质(小分子、蛋白质,甚至整个细胞)特异性结合。由于具有制备简单,易于修饰和良好稳定性等优点,核酸切割酶被用于构建生物传感器以检测病原微生物,已应用到现场检测甚至医疗中的体内检测,结合已经成熟的检测设备血糖仪、横流层析试纸条带进行微生物检测,并广泛地应用到生物传感、食品安全、医疗在内的重要领域中。综述了近年来核酸切割酶在微生物检测中的应用,讨论了核酸切割酶在微生物检测中的切割机理和产物、靶标以及表征手段,探索核酸切割酶在微生物实际检测中的意义。对该技术的发展前景及其面临的问题进行展望,以期核酸切割酶在微生物检测领域能够更好的发展。     

重组酶介导等温核酸扩增方法快速检测土壤沙门氏菌

【背景】沙门氏菌(Salmonella)是一种可以引起人畜患病的致病菌,也是最主要的食源性细菌之一。土壤中的沙门氏菌可通过蔬菜等植物进入人体,引发食物中毒。但由于土壤性质及其他微生物的干扰,如何快速甄别土壤是否受到沙门氏菌的污染仍是一个难题。【目的】建立一种快速、灵敏检测土壤沙门氏菌的实时重组酶介导等温核酸扩增(Real-Time Recombinase Aided Amplification,RT-RAA)方法。【方法】针对沙门氏菌invA基因序列设计特异性引物和探针,构建含有invA基因待检片段的重组质粒,评价RT-RAA方法的灵敏度;分别以肠炎沙门氏菌、大肠杆菌、福氏志贺氏菌和金黄色葡萄球菌的基因组DNA为模板,评价RT-RAA方法的特异性;RT-RAA方法用于番茄、生姜土壤中沙门氏菌的检测,同时用平板培养法进行验证。【结果】RT-RAA方法可用于重组质粒中invA基因片段的检测,在39℃条件下,20 min内即可获得检测结果,最低检测质粒拷贝数为10拷贝/反应,而且与大肠杆菌、福氏志贺氏菌和金黄色葡萄球菌无交叉反应。土壤样品DNA的RT-RAA检测结果显示,供试番茄土已被沙门氏菌污染,而生姜土则没有,与平板培养结果一致。【结论】RT-RAA方法具有灵敏度高和特异性强的特点,可用于土壤沙门氏菌污染的快速检测。     

植物检疫性病毒等温扩增检测技术研究进展

植物病毒严重影响农林作物的产量和质量.随着全球化的快速发展,植物检疫性病毒跨境入侵风险加剧,研发植物检疫性病毒的精准、快速的检测技术对于保障进出口贸易及农林业生产安全具有重要作用.早期植物病毒检测主要基于寄主生物学症状、病毒形态观察以及ELISA为主的血清学检测方法等.当前,核酸扩增技术成为主要的植物病毒检测方法,特别是近20年来发展起来的等温核酸扩增技术,因其具有快速、灵敏、适于现场检测等优势,在许多植物病毒检测中广泛开展研究.其中,我国20余种进境植物检疫性病毒已建立了等温扩增检测技术.本文在综述等温扩增技术原理的基础上,归纳总结了主要等温扩增技术在植物检疫性病毒检测中的研究进展,并对其在口岸检疫的应用前景进行展望.     

环介导等温扩增技术检测食品安全的研究进展

食品安全一直是全世界公众健康的关注焦点。环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术是一种特异性强、灵敏度高、快速简便的等温核酸扩增技术,近年来在核酸检测领域有着广泛的研究和应用。将LAMP技术应用到食品安全检测领域,可以快速准确的监控一些食品安全问题,避免对人类健康所构成的危害。因此针对LAMP技术在食品安全检测方面的优势进行分析,并结合LAMP技术与新兴诊断技术平台的联合运用进行了展望。