T7辅助最小二级结构滚环扩增平台在宫颈癌床旁筛查中的应用研究

针对资源有限地区宫颈癌筛查难题，研究人员开发了基于T7核酸外切酶辅助的最小二级结构滚环扩增（T7-MSSRCA）一体化检测平台。该技术通过优化C-free环形模板设计，结合荧光/侧流层析双信号读出系统，实现HPV16 E7 cDNA的1 fM高灵敏度检测，总耗时仅1小时，临床样本验证显示灵敏度达0.95。这项研究为基层医疗提供了快速、低成本的NAATs解决方案。

　　

宫颈癌作为全球女性第三大癌症死因，85%的死亡病例集中在欠发达地区，其元凶——高危型HPV16/18的核酸检测是筛查金标准。然而传统PCR技术依赖昂贵仪器和专业操作，在资源匮乏地区难以推广。香港中文大学（深圳）医学院集成设备与智能诊断（ID2）实验室的研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表的研究，创新性地将最小二级结构滚环扩增（MSS-RCA）与T7核酸外切酶整合，开发出15分钟完成核酸扩增、1小时出结果的床旁检测系统。

研究采用三大关键技术：1）C-free环形模板设计避免产物二级结构干扰；2）T7核酸外切酶与Phi29 DNA聚合酶的"一锅法"协同扩增；3）hCG修饰报告探针实现妊娠试纸条定量检测。通过50例宫颈拭子样本验证，该系统相比RT-PCR展现出优异的诊断效能。

【T4连接酶连接】通过磷酸化探针与生物素探针的定向连接，在磁珠表面构建扩增反应界面，为后续扩增提供空间定位基础。

【T7-MSSRCA平台优化】研究发现T7核酸外切酶对单链DNA背景信号抑制效果显著，将传统MSS-RCA的64倍灵敏度提升至1 fM级别。通过调整Mg²⁺浓度（8 mM最优）和T7酶量（0.5 U/μL最佳），实现扩增时间从4小时缩短至15分钟的突破。

【结论】该研究突破性地解决了传统RCA技术扩增效率低、耗时长两大瓶颈。其创新点在于：1）首创G-free扩增产物设计策略，消除二级结构对引物结合的阻碍；2）利用T7酶5'→3'特异性切割特性，实现扩增与信号放大的同步进行；3）通过hCG-ssDNA探针桥接分子诊断与免疫层析技术，使核酸检测结果可通过市售验孕棒读取。这种"仪器-free"的设计理念，为发展中国家宫颈癌筛查提供了极具转化潜力的解决方案。