研究人员开发了快速、准确检测病毒的方法
来自新加坡-麻省理工学院研究与技术联盟(SMART)跨学科研究小组(IRG)的关键分析制造个性化药物(CAMP)的研究人员开发了一种快速准确检测病毒核酸的新方法,这一突破可以很容易地用于检测冠状病毒等病毒中的不同DNA/RNA靶标。
这次大流行凸显了快速诊断和改进病毒检测方法的重要性,特别是在全世界努力为未来的大流行或下一个危险病原体做好准备之际。特别是生物制造行业,在使用上面临着独特的挑战细胞作为细胞治疗产品,作为其质量控制流程和释放测试的一部分,正在寻找快速检测病毒污染方法的创新。虽然逆转录-定量聚合酶链反应(RT-qPCR)被认为是病毒检测的金标准,但它存在局限性,而且往往会产生不稳定的结果。
一个更精确的版本是数字PCR方法,它允许绝对定量——这意味着它揭示了一个样本中病毒的拷贝数——可以允许设置明确的病毒污染阈值,并且不容易受到标准qPCR方法所要求的内参基因的潜在波动的影响。而数字PCR的反应时间相对较长,约为4小时。目前所有基于pcr的方法的另一个缺点是它们需要昂贵的设备来精确控制温度和循环。
camp开发的新方法——快速数字Crispr方法(RADICA)——允许在40-60分钟内以等温方式在水浴中进行病毒核酸的绝对定量,这是一种原型和廉价的实验室设备。该团队的研究在一篇题为“基于数字crispr的核酸快速检测和绝对定量方法最近发表在著名杂志上生物材料.
SMART CAMP博士后吴晓林博士说:“这是第一个报道的检测核酸的方法,利用等温扩增的敏感性和基于数字格式的CRISPR检测的特异性,允许快速和特异性的DNA扩增,而不需要费时和昂贵的热循环。”“与传统的数字PCR方法相比,RADICA的绝对定量速度快了四倍。”
该团队使用提取的样品DNA/RNA,并将15µL的反应分成数千个独立的分区。在每个分区中,DNA/RNA被Cas12a蛋白放大并被识别,Cas12a蛋白是一种可以将目标信号转化为荧光信号的酶。这允许通过计算具有目标DNA/RNA并被点亮的分区数量来实现绝对量化。
SMART CAMP的联合通讯作者和联合首席研究员、新加坡国立大学教授Hanry Yu说:“去年的情况向我们展示了快速准确检测病毒的重要性,RADICA可以帮助填补这一领域的现有空白。”“细胞治疗产品的保质期很短,患者通常急需治疗。目前的不育测试需要大约14天,这对临床需求来说太慢了,但radia将这一过程缩短到几个小时。”
联合通讯作者、CAMP首席研究员、麻省理工学院生物工程、电子工程和计算机科学副教授Tim Lu教授说,该团队的方法比目前使用的方法更快、更便宜、更有效,其数字格式使其对生物样本中可能存在的污染或抑制剂更耐受——通常是细胞治疗产品的情况。陆教授补充说,除了探测目标的存在之外病毒RADICA还可以识别样本中有多少病毒,这可以帮助医生和研究人员决定治疗方案,以及细胞治疗产品的生产和库存管理。
虽然CAMP的研究人员开发了用于监测细胞治疗制造过程和细胞治疗产品的生物安全释放测试的radia,但Wu博士说,该方法也可用于检测不同病毒的DNA/RNA靶标,并适用于医院和服务实验室中常见的设备,为应对大流行提供了一种潜在的新方法。
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