生物石蕊试纸检测埃博拉病毒株

日期:2017-04-22 02:08:08 作者:从唪袅 阅读:

作者:Andy Coghlan(图片来源:哈佛大​​学的Wyss研究所)加强滤纸的光盘可能会改变我们诊断感染的方式为了证明该方法的强大功能,包括将水母和其他生物体中的DNA嵌入纸中,其开发人员已经成功地用它来鉴定两种埃博拉病毒株虽然远未准备好在西非进行测试,但正在开发用于检测病毒的纸质光盘作为识别受感染人群的廉价,简单方法 “这是一种新型诊断的平台,是合成生物学非常明确和重要的实际扩展,开辟了一整套用于诊断的新技术,”哈佛大学Wyss生物启发工程研究所的Jim Collins说马萨诸塞州波士顿该技术的关键是能够在纸上打印DNA序列,然后冷冻干燥并将光盘存放在室温下通过添加水重新激活DNA一旦活跃,如果选择的目标 - 例如埃博拉病毒RNA的一部分 - 存在于水中,它就能使纸张改变颜色目标片段与DNA中的基因开关结合,触发产生多彩物质,例如蛋白质,使水母在紫外线下发出绿光,或者来自细菌的蛋白质产生肉眼可见的颜色变化纸张变化的颜色表示检测到哪种目标病原体 “我们正在将石蕊试纸的概念扩展到生化反应,将分子生物学的力量放在纸上,”柯林斯说 “实际上非常容易”Collins的同事Keith Pardee通过插入量身定制的基因开关改进了测试,该开关可以防止任何颜色发生变化,除非存在非常特殊的目标分子称为合成开关的合成开关使纸张能够同时测试病毒RNA的24个不同区域 - 比仅使用天然存在的DNA序列更多这提供了一种区分埃博拉扎伊尔株的合成版本 - 一种负责西非流行病的合成版本 - 以及另一种称为苏丹株的合成版本该测试在30分钟内确定了菌株,与使用抗体的更昂贵和复杂测试的速度相媲美柯林斯估计,开发石蕊传感器只花费21美元 - 购买检测病毒RNA的DNA序列的成本整个过程只用了12个小时就完成了通过将DNA电路改为“内部”,每个传感器的成本可降至2至4美分 “这是便士的顺序,”柯林斯说 “我们带来的优势包括低成本,无需冷藏和快速输出,”他说需要做更多的工作来改进测试,以便他们能够检测到更少量的靶分子,并确保假阳性和阴性的比率符合诊断测试所需的标准伦敦帝国理工学院的保罗弗里蒙特说:“它的美妙之处在于它又回到了石蕊的生物学版本”他是一个团队的负责人,目前正在开发一种类似的测试方法,用于鉴定铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),这种细菌通常会导致囊性纤维化患者感染 “对埃博拉病毒的研究非常酷,并将为开发这些生物传感器提供机会,”他说伦敦卫生和热带医学学院的Ruth McNerney说:“可能,这很棒,但在实验室中做到这一点是另一回事,制造它达到在实际情况下工作所需的标准是另一回事”她指出,测试必须具有非常低的误报率,以避免让健康人有可能从其他真正感染的人身上捡到疾病除了鉴定埃博拉病毒株外,柯林斯和他的同事还进行了其他测试,检测抗生素抗性细菌的基因并且因为分子电路也可以印刷到织物上,所以有可能将这些添加到医务人员所穿的绷带和衣服上,这会在与超级细菌接触时改变颜色期刊参考:Cell,DOI:10.1016 / j.cell.2014.10.004和Cell,DOI:10.1016 / j.cell.2014.10.002关于这些主题的更多信息: