“夜光”蛋白能快速分析检测病毒
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  • 蔡慧娟
  • 2023-03-16 12:36:01 3035

科技日报3月15日 北京讯(记者张佳欣)

在病毒诊断领域,虽然敏感性测试已取得显著进步,但在资源匮乏地区推广这类技术却面临挑战,主要是由于复杂样本处理及结果解读过程耗时长、成本高。最新研究揭示了一种创新方法,能在短短20分钟内快速分析病毒核酸,采用一种被称为“夜光”的蛋白质简化流程,此成果刊载于《ACS中心科学》杂志。

生物发光:自然界的神秘之光

生物发光,这一驱动萤火虫闪烁、琵琶鱼诱饵发光及海滩上出现蓝光现象的自然现象,背后原理是同一科学机制。涉及萤光素酶蛋白的化学反应能产生可见光效果。这些蛋白被集成至传感器中,当它们识别出目标时,释放出易于观察的光信号。这一特性使得此类传感器成为现场即时诊断的理想工具,但过去受限于其灵敏度不足以及CRISPR基因编辑技术在检测复杂样本中的低信号时所需的繁琐步骤和专用设备。

创新融合:CRISPR与生物发光的协同效应

荷兰埃因霍温理工大学的研究团队,利用CRISPR系统相关蛋白质与生物发光技术相结合,创造了一种仅需数码相机就能检测信号的创新方法。他们通过重组酶聚合酶扩增(RPA)技术,实现了一种在38°C恒温下运作的简便方法,以确保充足的RNA或DNA样本供分析使用。

LUNAS:发光核酸传感器的革新

结合了上述技术的新型方法——发光核酸传感器(LUNAS),通过两组特异性针对病毒基因组不同相邻部分的CRISPR/Cas9蛋白实现精准检测。每组蛋白均附带一个独特的萤光素酶片段。若特定病毒基因组存在,这两组蛋白将结合并靠近,从而激活完整的萤光素酶蛋白形成,并在化学底物存在下发出蓝光。

实验验证:20分钟内的高效诊断

在对鼻拭子收集的临床样本进行测试时,RPA-LUNAS技术展现出卓越效能,在20分钟内成功检测新冠病毒RNA,即便在每微升含有200份拷贝的浓度下也能准确识别。这一成果不仅证明了该技术的高效性,也为未来在资源受限地区进行快速、低成本病毒诊断提供了可能。

    本文来源:图灵汇
责任编辑: : 蔡慧娟
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