納米粒子助力 超越經(jīng)典PCR技術(shù)
日期:2015-12-01 08:53:47
最近,在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Small》發(fā)表的一項研究中,研究人員成功地應(yīng)用一種新的定性和定量方法,來檢測利什曼原蟲(Leishmania infantum)動基體(kinetoplast,是利什曼原蟲獨有的線粒體)特有的DNA序列,這是獸醫(yī)學(xué)上常見的一種寄生蟲,也會影響人類。這項工作是由西班牙巴塞羅那加泰羅尼亞納米科學(xué)與納米技術(shù)研究所(ICN2)——位于巴塞羅那自治大學(xué)(UAB)校園的一個研究中心,和UAB衍生公司Vetgenomics帶領(lǐng)完成的,旨在提高當(dāng)前獸醫(yī)病原體診斷的速度和精度。
勝過經(jīng)典的PCR技術(shù)
聚合酶式反應(yīng)(PCR)是當(dāng)前用以確定樣本中一段特定DNA序列的標(biāo)準(zhǔn)方法。PCR使用酶和兩條引物——短的核酸序列,作為DNA拷貝的起點。當(dāng)檢測是陽性的時候,這項技術(shù)可產(chǎn)生數(shù)以百萬計的問題序列的副本,以方便我們檢測。這個DNA擴增涉及到,精確的溫度變化(熱循環(huán))和復(fù)雜、昂貴的設(shè)備——被一種替代的方法(稱為等溫擴增,在恒定溫度下進行)打敗。
在這個背景下,作者在文章中提出了一種新的等溫擴增設(shè)計,使用金納米粒子和磁珠來標(biāo)記引物。擴增的產(chǎn)物攜帶兩個標(biāo)簽,允許快速的純化和定量。第一引物的磁性能,通過磁性分離方法可促進擴增DNA的純化/預(yù)富集。另一方面,可通過簡單的電催化檢測方法,很容易地量化金納米粒子。因此,使用標(biāo)記有金納米粒子和磁珠的引物,可將等溫擴增轉(zhuǎn)化為一種更快和更容易的定性和定量診斷方法。
納米粒子用于利什曼原蟲檢測和其他床旁檢測
這種方法已成功地用來檢測嬰兒利什曼原蟲動基體特有的DNA序列,這種寄生蟲在馴化犬、野生犬科動物和人類中會引發(fā)利什曼病。電化學(xué)方法表現(xiàn)出良好的再現(xiàn)性和靈敏度。此外,從沒有攜帶利什曼原蟲的狗擴增而來的DNA,是完全可區(qū)分的,從而展示了擴增過程和電化學(xué)檢測的特異性。事實上,研究所提出的方法的性能,優(yōu)于其他利什曼原蟲的床旁檢測(point-of-care test),也為寄生蟲的測定提供了一種定量工具。這種方法是一種通用的方法,可以適用于任何等溫的DNA擴增設(shè)計。