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瞬间刷屏的五分钟测新冠神器到底是什么?
www.creaders.net | 2020-03-31 13:59:20  科研腔 | 0条评论 | 查看/发表评论
  

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上周,美国雅培公司发布的一款核酸检测方法迅速占领了国内各大媒体的头条。

对于阳性样品5分钟即可确认,而排除阴性需要13分钟的检测方法,令科技界和临床界深感震撼。在此腔叔根据网络能获取的信息,对该产品做一简单介绍和回顾。

美国雅培最初发布ID Now是在2018年10月25日,FDA批准其用于甲流和乙流(INFLUENZA A & B)以及链球菌A(Streptococcu A)的快速检测;

同时该平台得到了美国临床实验室改进法案修正案 (Clinical Laboratory Improvement Amendments )批准,表明了FDA对于该平台权威性和先进性的认可。

好奇的腔叔找了到了该设备的使用方法,简单到令人发指,基本就是要把大象装冰箱的操作方式。

这些工业设计,充分考虑了病原检测时效性和操作的便捷性,而且设备重量不到3公斤。

ID Now的核心技术叫等温链式核酸扩增,这种技术最大的特点是通过低温酶反应启动下一轮扩增,不需要传统PCR中耐热聚合酶的参与和升温降温循环。

针对RNA的等温扩增牵涉两个重要的生化反应,一个是在逆转录酶催化下,由RNA逆转录合成配对的DNA片段,一个是在T7 DNA 合成酶的催化下,DNA复制形成配对链,而这个混合反应设计的关键,就是在产物DNA序列上加入T7启动子序列。

有了这样的设备,再设计针对新冠病毒核酸的引物和探针就能工作了。

根据ID Now针对新冠病毒的操作说明,病毒核酸扩增反应5min时产生足够强的信号,即判断样品为阳性,而持续至13min仍没有信号,则判断为阴性。

既然方法和原理是已知的,雅培的方案有何独到之处呢?

其关键在于一项专利技术,即在DNA-RNA杂交链上形成缺口的技术,在经典的方案中,引物本身是DNA-RNA杂合分子,退火后利用RNaseH处理形成新的缺口,供DNA合成酶再结合。

这种方法被称为链置换扩增(Strand Displacement Amplification),这一原理相关的检测方法由于需要使用四条引物。所以检测灵敏性相对较低。

在雅培申请的专利中,退火后双链的缺口是特殊的限制性内切酶形成的。因为一般的内切酶是双链切割,而专利技术中采用的酶是单链切割,这些酶包括Nb.BbvCI, Nb.BSmI,等,正是这些工程化的酶,决定了同样是等温扩增,ID Now平台可以只使用两条引物,因此获得更高的灵敏度。

作为即时检验设备,ID Now已经用于美国甲流和乙流临床检测,该方法主要针对甲流的PB2基因和乙流的PA基因进行检测。

临床研究表明,以经典的PCR方法作为参照,相对于其他即时检测方法,如采用RT-PCR的LIAT和Xpert,以及采用免疫层析方法的BD Veritor,ID Now在灵敏度和特异性的表现都不错,而操作时间上的优势是非常明显的。

作为核酸检测技术的一种,ID Now的准确率和灵敏性不是最高的,但即时临检(Point-of-Care Testing)在当前疫情爆发的状态下,有着非比寻常的意义,相信国内的技术平台也会快速跟进和应用!

参考文献:

1. METHOD AND KIT FOR DETECTING TARGET NUCLECACD;US 2014/0017692 A1

2. Nucleic Acid Isothermal Amplification Technologies - A Review

3. Comparison of the ID Now In?uenza A & B 2,Cobas In?uenza A/B, and Xpert Xpress Flu Point-of-Care Nucleic Acid Ampli?cation Tests for In?uenza A/B Virus Detection in Childre

4. www.abbott.com

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