記者11月18日從天津大學獲悉,該校醫(yī)學部生命科學學院、天津大學合成生物技術(shù)國家重點實驗室的王濤教授團隊研究出了一種“時序溫控”的檢測新方法(TCOD),為發(fā)熱伴血小板減少綜合征病毒的快速診斷提供了高靈敏度、低成本的新方案。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在國際期刊《傳感器與執(zhí)行器B:化學》上。
據(jù)了解,發(fā)熱伴血小板減少綜合征是一種由蜱蟲傳播的病毒引起的傳染病,患者會出現(xiàn)高熱、血小板下降,嚴重時還會造成多器官損傷,重癥致死率達到30%。由于沒有特效藥,也缺少快速檢測辦法,它被世界衛(wèi)生組織列為十大急需關(guān)注的傳染病之一。因此,早發(fā)現(xiàn)病毒對防控十分關(guān)鍵。
在對發(fā)熱伴血小板減少綜合征病毒的傳統(tǒng)檢測中,Cas12b蛋白就像“帶導航的剪刀”,先靠其特定引導RNA找到發(fā)熱伴血小板減少綜合征病毒的專屬基因,一旦精準匹配,就會激活“剪刀”功能,不僅切斷病毒基因,還會順帶切斷體系里連接熒光基團和淬滅基團的單鏈DNA,從而釋放出熒光信號,通過捕捉熒光信號,就可確定樣本中含有該病毒。
王濤介紹:“我們把對發(fā)熱伴血小板減少綜合征病毒的擴增與檢測‘整合’在一個試管里,通過時序調(diào)節(jié)溫度變化控制檢測流程,實現(xiàn)對發(fā)熱伴血小板減少綜合征病毒的靈敏高效識別?!崩肅as12b蛋白在低溫下酶活受抑的特性,當把溫度控制在37℃的時候,可以讓病毒的核酸快速復制擴增,確保檢測的超靈敏性;隨后把溫度調(diào)到60℃,激活Cas12b蛋白,完成病毒的識別。通過控制溫度變化,實現(xiàn)了檢測流程的自動切換,既避免了傳統(tǒng)兩步法中移液導致的污染風險,又無需額外的化學改造及復雜調(diào)控。
通過對各種反應參數(shù)的系統(tǒng)優(yōu)化,該研究成果顯著提升了檢測靈敏度和體系穩(wěn)定性,整個檢測流程僅需45分鐘即可獲得結(jié)果。新檢測方法的檢測結(jié)果還可在藍光照射下直接通過肉眼觀察區(qū)分陽性與陰性樣本,展現(xiàn)出優(yōu)異的現(xiàn)場可操作性和直觀可視化特征。
科研團隊還用52份臨床血清樣本對該檢測方法進行了驗證,結(jié)果顯示該檢測方法的檢測結(jié)果與目前常用的熒光定量檢測方法的檢測結(jié)果完全一致,準確率100%。新檢測體系可以采用凍干預混保存策略,穩(wěn)定性高,運輸和儲存都很方便,可廣泛應用于基層醫(yī)療、口岸檢疫、疫情應急監(jiān)測等場景。
該研究成果不僅為發(fā)熱伴血小板減少綜合征病毒的快速檢測提供了新思路,也為CRISPR分子診斷平臺的溫度調(diào)控設計提供了新的范式。未來,該體系有望擴展至多種病原體的快速檢測與現(xiàn)場監(jiān)測中,為傳染病的早期防控提供重要支撐。
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