重组酶辅助试纸检测平台:恙虫病东方体灵敏快速的可视化检测新方案

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

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  恙虫病东方体(Orientia tsutsugamushi,OT)引发的恙虫病威胁全球,尤其在农村地区。标准 PCR 方法难以应用,研究人员开发 RPA-Endo IV-LFD 方法。该方法检测迅速(≤25 分钟)、灵敏度高(检测限≥1 基因拷贝),有望助力资源受限地区诊断恙虫病。

  在医疗资源分布不均的当下,恙虫病犹如隐匿在暗处的 “杀手”,悄然威胁着人们的健康。恙虫病由恙虫病东方体(Orientia tsutsugamushi,OT)引起,是一种急性发热性疾病(AFI)。虽说有抗生素可治疗,但早期诊断至关重要,一旦延误,可能引发多器官衰竭、急性脑炎综合征(AES)等严重后果,全球未经治疗的恙虫病患者死亡率中位数达 6.0%,范围在 0 - 70% ,儿童患病后果更为严重。
在全球范围内,恙虫病的影响不容小觑,印度在过去十年就有 18,781 例确诊病例,其中 87.1% 的患者来自农村。然而,分子检测 “金标准” 聚合酶链反应(PCR)因对技术、基础设施和仪器要求高,在偏远农村地区难以施展拳脚。于是,等温扩增(IA)技术应运而生,像重组酶聚合酶扩增(RPA)和环介导等温扩增(LAMP)等,能在 37°C - 65°C 恒温下扩增目标基因,无需复杂仪器。此前研究虽有成果,但仍存在操作繁琐、易交叉污染等问题。

为突破困境,印度医学研究理事会(Indian Council of Medical Research)和印度卫生部下属机构资助的研究人员,展开了一项关于恙虫病东方体检测方法的研究。研究成果发表在《Diagnostic Microbiology and Infectious Disease》上,为恙虫病的诊断带来了新曙光。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先,从之前研究的引物对扩增的目标产物中,检索并筛选出保守区域,设计针对 OT 的特异性探针;其次,开发了 RPA - Endo IV - LFD 检测方法,利用核酸内切酶 IV(Endo IV)介导的识别和横向流动检测(LFD)原理,优化检测流程。研究样本来自 AES/AFI 病例全血(WB)样本提取的 DNA。

在研究过程中,研究人员在多个方面取得了重要进展:

  • 寡核苷酸序列设计:从 NCBI 获取 OT 菌株的目标产物,用 ClustalW 在 MEGA - X 中进行序列比对,手动筛选保守区域,设计出 Probe1 和 Probe 2 两个探针,以实现 Endo IV 对 OT 的特异性识别。
  • 检测方法建立:选取 5 个引物,组成 3 对引物对,靶向 OT 的 56 kDa 基因,结合设计的探针,成功建立 RPA - Endo IV - LFD 检测方法。
  • 检测性能评估:该检测平台检测迅速,耗时≤25 分钟。对于 Gilliam 和 Karp 株的 OT,检测限≥1 基因拷贝,临床特异性达 96.9%,灵敏度为 100%。同时,能检测到 Karp 株最低浓度为 91 ag μL-1,Gilliam 株为 3 ag μL-1,且与其他急性发热或急性脑炎综合征相关病原体无交叉反应。

研究结论表明,开发的 RPA - Endo IV - LFD 检测方法具有高灵敏度、快速检测的特点,且结果易于解读。该方法在临床样本检测中展现出良好的应用前景,有望成为即时检测(PoCT)工具,尤其适用于资源受限的偏远地区医疗机构。这一成果意义重大,它为临床医生提供了一种高效的诊断手段,能够帮助他们及时确诊恙虫病病例,进而采取有效的治疗措施,降低患者的死亡率和并发症发生率。同时,该方法操作简便,对操作人员的专业技能要求相对较低,便于在基层医疗机构推广应用,为全球恙虫病防控工作提供了有力支持。

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