重组酶辅助扩增技术:快速传染病诊断的创新与多技术整合的全面综述

《Analytica Chimica Acta》:Recombinase-Aided Amplification Technology: A Comprehensive Review of Innovations and Multi-Technology Integration for Rapid Infectious Disease Diagnosis

【字体: 时间:2025年11月25日 来源:Analytica Chimica Acta 6

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  重组酶辅助扩增(RAA)技术是一种新型等温核酸扩增技术,具有快速、灵敏、无需复杂仪器等优势,在传染病检测中展现出广阔应用前景,但仍面临引物设计宽容度低、样本基质干扰及标准化框架缺失等问题。

  
谢梦茹|马静辉|周晓星|魏艳|赵一莲|叶超|刘新初|青吉林|陈志忠
广西医科大学第一附属医院临床实验室,广西壮族自治区教育厅临床实验室医学重点实验室,中国广西南宁

摘要:

重组酶辅助扩增(RAA)作为一种新兴的等温核酸扩增技术,由于其快速、高效且对复杂仪器依赖性低的优点,在传染病诊断中展现出巨大潜力。随着全球范围内传染病疫情的频繁发生,对快速、准确诊断技术的需求日益增加。RAA凭借其独特的扩增机制和应用灵活性,吸引了越来越多的研究关注。与其他扩增技术相比,RAA具有更短的反应时间和更高的灵敏度,能够检测包括病毒、细菌、真菌和寄生虫在内的多种病原体。此外,将RAA与CRISPR和微流控等技术结合,为即时检测(POCT)提供了创新策略。然而,目前RAA的实际应用仍面临一些瓶颈,如引物设计容忍度低、样品基质干扰导致的非特异性扩增以及缺乏标准化框架。本文旨在总结RAA技术的基本原理、其在传染病诊断中的当前应用、与互补方法的协同创新以及未来发展方向,从而为快速诊断技术的优化和进步提供理论依据。

部分摘录

RAA的机制:重组酶-引物复合物驱动的等温核酸扩增

重组酶辅助扩增(RAA)是一种下一代快速核酸检测技术,其核心机制依赖于重组酶-引物复合物、单链DNA结合蛋白(SSB)和链置换DNA聚合酶之间的协同作用[18]。该技术通过三步酶促级联反应实现核酸的指数级扩增:首先,重组酶蛋白(如细菌RecA或工程改造的UvsX)与特定引物结合

RAA与其他扩增技术的比较分析

核酸扩增技术(NAATs)是分子诊断的基础。定量实时PCR(qPCR)长期以来被视为金标准,具有出色的灵敏度、特异性和定量准确性[20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28], [29]。然而,qPCR耗时较长且需要热循环仪和受过培训的人员,这些因素限制了其在快速检测或现场应用中的可行性。相比之下,重组酶辅助扩增

病毒性传染病

由于传播速度快和突变潜力高,病毒性传染病继续对全球公共卫生系统构成严峻挑战。在疫情早期阶段和资源有限的情况下,及时识别病原体和进行精准诊断对于有效控制疫情至关重要。在这种情况下,重组酶辅助扩增(RAA)作为一种变革性的诊断工具应运而生,提供了高效的现场可部署解决方案。

高通量病原体筛查:RAA-悬浮微阵列多重检测系统的开发

将悬浮微阵列技术(Luminex xMAP)与重组酶辅助扩增(RAA)相结合,建立了一种新型的高通量病原体检测方法。该系统使用荧光编码的微球(100种不同的颜色代码),这些微球与特定探针结合,能够在单个反应孔内实现多重检测。对于猴痘病毒(MPXV)的检测,RAA-悬浮阵列平台利用生物素标记的引物与荧光磁珠结合

RAA技术的现状与未来展望

重组酶辅助扩增(RAA)技术通过用等温机制替代依赖热循环的PCR,彻底改变了即时核酸检测的方式,在三个维度上体现了其核心价值:技术卓越性(单拷贝灵敏度和15–30分钟的反应时间)、在COVID-19和非洲猪瘟疫情中验证的现场适用性,以及通过与

结论

重组酶辅助扩增(RAA)技术凭借其等温扩增能力、15–30分钟内的快速检测时间和单拷贝水平灵敏度,正在革新分子诊断领域。其较低的 operating 温度(37–42 °C)和对复杂仪器的最小依赖性,使得RAA可以灵活应用于非中心实验室环境,特别适合即时检测(POCT)。迄今为止,RAA已广泛应用于病毒检测

CRediT作者贡献声明

马静辉:撰写——审稿与编辑,研究调查。谢梦茹:撰写——初稿。周晓星:撰写——审稿与编辑,数据整理。陈志忠:撰写——审稿与编辑,初稿撰写。青吉林:撰写——审稿与编辑,监督。赵一莲:撰写——审稿与编辑,数据分析。魏艳:撰写——审稿与编辑,软件处理。刘新初:撰写——审稿与编辑,数据分析。叶超:撰写——审稿与编辑,数据分析

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

资金声明

作者声明本研究、作者身份及/或文章的发表获得了资金支持。具体资金来源包括广西重点研发计划(项目编号:GuiKeAB24010067)和中国国家自然科学基金区域创新与发展联合基金(项目编号:U22A2092)。

利益冲突声明

? 作者声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。
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