無(wú)需昂貴設(shè)備的寨卡病毒即時(shí)分子診斷

劉成輝

（陜西師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，陜西西安710119）

無(wú)需昂貴設(shè)備的寨卡病毒即時(shí)分子診斷

劉成輝*

（陜西師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，陜西西安710119）

最近，寨卡病毒（ZIKV）疫情在南美洲的爆發(fā)，以及它對(duì)胎兒發(fā)育的毀滅性影響促使世界衛(wèi)生組織（WHO）將ZIKV大范圍流行列為國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件?？焖?、準(zhǔn)確的診斷對(duì)于可能受感染的孕婦尤其重要。傳統(tǒng)的基于免疫反應(yīng)(immunoassay)的方法對(duì)于ZIKV檢測(cè)缺乏足夠的靈敏度和特異性。利用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）技術(shù)檢測(cè)ZIKV本身的遺傳物質(zhì)RNA被認(rèn)為是診斷這一病毒的黃金標(biāo)準(zhǔn)。但是RTPCR技術(shù)需要在裝備精良的實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行，給病人的快速診斷造成不便。近日，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué) （Upenn）Changchun Liu課題組開(kāi)發(fā)了一種低成本的即時(shí)檢驗(yàn)（point-of-care）系統(tǒng)可以快速檢測(cè)ZIKV，這一研究成果發(fā)表于近期美國(guó)Analytical Chemistry 雜志上[1]。

該系統(tǒng)由微流控芯片和恒溫控制裝置組成。微流控芯片能夠分離、濃縮和純化核酸并進(jìn)行酶擴(kuò)增[2]。 最終的測(cè)試結(jié)果能夠通過(guò)無(wú)色結(jié)晶紫（LCV）染料的顏色變化直觀地顯示出來(lái)。在核酸擴(kuò)增方面，該系統(tǒng)采用了逆轉(zhuǎn)錄環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增反應(yīng)（RT-LAMP）。通過(guò)生物信息學(xué)分析，該研究團(tuán)隊(duì)確定了寨卡病毒基因組與其它已知病原體不同的高度保守序列，并針對(duì)此序列首次設(shè)計(jì)出特異檢測(cè)ZIKV的RT-LAMP引物。在溫度控制方面，研究人員3D打印了一個(gè)配套裝置放在保溫杯的頂部，以固定住所有的測(cè)試部件。創(chuàng)新采用通過(guò)化學(xué)反應(yīng)自行加熱的元件，和用于吸收多余熱量的相變材料石蠟來(lái)為核酸擴(kuò)增提供恒定的溫度。這個(gè)3D打印的檢測(cè)裝置只有一個(gè)蘇打水罐大小，檢測(cè)成本僅2美元，而且無(wú)需用電，也不用專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員操作。患者只需提供一份唾液樣本，當(dāng)檢測(cè)到ZIKV病毒存在時(shí)，裝置中可變色的染料將變成藍(lán)色。未來(lái)該課題組還將嘗試通過(guò)熒光染料和集成智能手機(jī)來(lái)量化病毒含量。

[1]Song J,Mauk M G,Hackett B A,et al.Instrument-Free Point-of-Care Molecular Detection of Zika Virus[J].Anal.Chem.,2016,88(14):7289-7294.

[2]Song J,Liu C,Bais S,et al.Molecular Detection of Schistosome Infections with a Disposable Microfluidic Cassette[J].PLoS Negl.Trop.Dis.,2015,9(12):e0004318.

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（21575086）

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