微流控与 RPA 技术联合:肺炎支原体快速多样本检测的创新之匙

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Diagnostic Microbiology and Infectious Disease 2.1

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  肺炎支原体(M. pneumoniae)是引发非典型社区获得性肺炎的主要病原体,早期诊断困难。研究人员开展基于微流控和重组酶聚合酶扩增(RPA)技术检测肺炎支原体的研究。结果显示该平台检测迅速、特异性强。其为肺炎支原体检测提供新工具,意义重大。

  在呼吸疾病的战场上,肺炎支原体(M. pneumoniae)可是个 “狡猾” 的敌人。它作为引发非典型社区获得性肺炎的主要病原体,常常 “乔装打扮”。在症状表现上,它引发的病症和其他常见呼吸道感染极为相似,仅凭临床症状和病因,医生们很难精准地揪出这个 “元凶” 。尤其是在疫情后的时期,中国北方率先报告了肺炎支原体的流行,这让快速且准确地检测肺炎支原体变得更加紧迫。要是不能及时发现并诊断,不仅会耽误患者的治疗,还可能导致病情在人群中进一步扩散。于是,来自浙江某医学院第一附属医院的研究人员勇敢地迎接挑战,开启了针对肺炎支原体检测的探索之旅。
他们的研究成果意义非凡,成功建立了基于微流控和重组酶聚合酶扩增(RPA)技术的肺炎支原体检测平台,有望为临床诊断带来新的转机。该研究成果发表在《Diagnostic Microbiology and Infectious Disease》上。

研究人员开展此项研究时,运用了多种关键技术。其中,微流控技术是一大亮点,通过 AutoCAD 2015 设计并经激光切割、等离子处理和层压成型的微流控核酸检测芯片,为检测提供了高效的平台。RPA 技术更是核心,它能在室温下实现核酸扩增,极大缩短了检测时间。研究使用的样本为临床废弃样本,无需患者知情同意。

下面来详细看看研究结果:

  • 微流控芯片设计与组装:精心设计的微流控核酸检测芯片呈圆形,直径 10cm,由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成,包含 24 个反应孔,结构分为三层。顶层是带有加样孔的透明热压膜,中层经过光刻处理,这样的设计为后续检测奠定了良好基础。
  • 特异性分析:为评估 RPA 微流控检测系统的特异性,研究人员以肺炎支原体及其他六种常见呼吸道病原体的核酸为模板进行检测。结果显示,仅有肺炎支原体组出现清晰的扩增曲线,其余六组均无扩增信号,且三组实验的重复性良好,充分证明了该检测技术特异性强。
  • 敏感性分析:研究开发的 RPA 微流控检测技术表现出色,能在 15 - 20 分钟内完成检测,且对肺炎支原体的检测灵敏度高达 10 copies/μL,这意味着即使样本中肺炎支原体含量极少,也能被精准检测出来。
  • 综合检测能力:该平台一次实验可同时检测三组阴性和阳性质量控制样本以及 18 个临床样本,展现出强大的多样本检测能力。借助微流控技术,用户还能通过简单的交互式恒温器轻松操控设备。此外,研究人员还将该系统与对新冠病毒(SARS-CoV-2)、乙型流感病毒和甲型 H3N2 流感病毒的检测进行对比,进一步验证了其对肺炎支原体检测的有效性。

在研究结论和讨论部分,研究人员成功搭建了基于 RPA 和微流控技术的肺炎支原体检测平台,其诊断敏感性和特异性均达到 100%。这一成果有望在临床实践中得到广泛应用,为临床实验室提供便捷、快速且安全的病原体检测模式,成为医生们诊断肺炎支原体感染的得力助手。同时,该平台简单、快速、准确且经济,为肺炎支原体的实验室检测开辟了新路径,在生命科学和健康医学领域具有重要的应用价值,也为后续相关研究提供了宝贵的参考。

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