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。     

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。     

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...     

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。     

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。     

基于环介导等温扩增技术对人乳头瘤病毒的分型检测

目的:利用环介导等温扩增技术(LAMP)对人乳头瘤病毒(HPV)进行快速分型检测。方法:以HPV59、HPV66和HPV68等3种病毒亚型为实验对象,选择合适的特异性核酸序列作为检测的靶序列并构建质粒,针对每个待检靶序列设计若干组扩增引物,并利用构建的质粒筛选出特异性强、灵敏度高的引物组合;将筛选成功的引物加至微流控芯片上,实现人宫颈脱落上皮细胞样本内HPV的快速核酸分型检测。结果:针对HPV59、HPV66和HPV68这3种病毒亚型,设计筛选出具有一定灵敏度的特异性引物,结合微流控芯片,无需对样本进行复杂的核酸提取纯化操作,实现了对临床样本的直接快速检测,整个检测过程在1.5 h内即可完成。结论:LAMP技术可用于临床样本中HPV的分型检测,与微流控芯片结合后操作简单、检测时间短,在临床上有较好的应用前景。     

可视化分析在病原体核酸现场快速检测中的研究进展

核酸检测因灵敏度高、特异性强而被广泛应用于病原体筛查与检测。随着检测需求的增加和扩增技术的发展，核酸检测方法逐渐向简单、快速、低成本方向发展。作为核酸检测“金标准”的实时荧光定量PCR法依赖昂贵的荧光读取设备和专业的操作人员，并不适用于病原体的现场快速检测。可视化检测方法无需依赖激发光源或复杂的设备，将可视化检测方法与快速、高效的扩增技术结合，能够以更直观、便携的方式呈现检测结果，具有即时检测(point-of-care testing,POCT)的潜力。本文对与扩增技术、CRISPR/Cas技术结合的可视化分析在病原体核酸快速检测中的应用及优缺点展开综述，以期为基于病原体核酸的POCT策略提供参考。     

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。     

食源性致病菌高通量检测方法及应用

食源性致病菌的体外培养一直是病原体诊断的金标准,但按照目前的培养技术仅有1％的细菌可以培养.目前用于病原微生物鉴定的高通量检测技术主要有:多重PCR技术、实时荧光定量PCR技术、核酸等温扩增技术、焦磷酸测序技术和芯片技术等,本文介绍了这些高通量检测技术及其在食品病原微生物检测方面的应用情况.     

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。     

食源性病毒核酸恒温检测技术研究进展

食源性病毒已成为全球引发食品安全事件的重要病原,对新型检测技术的不断发展提出了严峻的挑战.早期PCR技术在病原检测领域中的应用,推动了对食源性病毒的全面认识.近年来核酸恒温检测技术发展迅速,包括环介导等温扩增技术、重组酶聚合酶扩增技术、核酸序列依赖性扩增技术、链置换扩增技术、滚环扩增技术等,在抗复杂基质干扰、装备要求低...     

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.     

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。     

高通量自动化微生物微液滴进化培养与筛选技术及其装备化

液滴微流控由于可以快速生成大量微液滴,并实现单个液滴独立的控制,每个液滴都可以作为独立的单元进行微生物培养,因此在微生物的高通量培养方面具有独特的应用优势。然而现有研究多停留在实验室搭建和使用阶段,存在操作要求高、影响因素多、缺乏自动化集成技术等关键问题,制约了液滴微流控技术在微生物研究中的应用。文中以解决液滴微流控技术用于微生物培养的装备化问题为目标,系统研究了微流控各单元模块的结构与功能,通过对液滴的发生、培养、检测、分割、融合、分选等多种操作的开发与集成,成功研制出了小型一体化、全自动高通量的微生物微液滴培养(Microbial Microdroplet Culture system,MMC)装备系统,可用于微生物的生长曲线测定、适应性进化、单因素多水平分析及代谢物检测等,为面向微生物菌种高效选育的进化培养和筛选提供了高通量仪器平台。     

快速检测HBV DNA的环状介导等温DNA扩增法

环状介导等温DNA扩增（LAMP）技术是一种新的核酸扩增方法,它能够高特异性、高效、快速地进行核酸的扩增。利用LAMP法检测乙型肝炎病毒（HBV）,能够在等温条件下于1h内将少量的基因拷贝数扩增至10^9,在对65份临床标本的检测中显示了较高的特异性。与现有的PCR技术相比,LAMP法更加简便快速,且在等温条件下进行,不需要复杂的仪器设备,为临床检测乙肝病毒提供了一个快速筒便的新方法。     

NASBA(依赖核酸序列的扩增)及其在病毒检测中的应用

NASBA(nucleic acid sequence based amplification)即依赖核酸序列的扩增技术,是一种扩增RNA的新技术,是由一对引物介导的、连续均一的、体外特异核苷酸序列等温扩增的酶促反应过程。反应在42℃进行,可以在2h左右将模板RNA扩增约109~12倍,不需特殊的仪器。NASBA已经广泛应用于细菌、病毒等多种病原微生物的检测,就NASBA的技术原理及其在病毒检测中的应用作一综述。     

环介导等温扩增技术的应用进展

环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)是一种新式核酸扩增技术,它依靠一种具有链置换活性的DNA聚合酶与2对特殊设计的引物,在等温条件下即可高效快速地完成扩增反应。相较于传统扩增检测方法,LAMP技术具有特异性强、灵敏度高、操作简单快速等优点,更能在现场快速检测和基层应用中广泛推广,目前LAMP技术已广泛应用于植物病害检测、动物病害检测、食品安全检测等领域。基于此,简要介绍了LAMP技术的基本原理、反应产物的检测方法,重点阐述了LAMP技术的改进与发展,综述了近年来其在科研生产中的应用进展,并对其发展前景进行了展望,以期为LAMP技术的进一步发展提供合理的研究方向。     

植物病原真菌分子检测技术的研究进展

真菌是一类非常重要的植物病原菌。对这类病原菌进行分子快速检测是病害早期诊断、检疫、监测、预测预报和病害防治等工作的重要基础。本综述详细介绍与评述了一些常见的以PCR技术为基础的检测技术以及近年来发展起来的一些新技术如环介导等温扩增和核酸滚环扩增技术在植物病原真菌分子检测中的应用,旨在对该研究领域的进展有一个全面的了解。