开云在感染领域再发高水平文章

2023-12-01

概要:

导读

随着秋冬季节到来,近期包括病毒感染、支原体感染、细菌感染等多种类型的呼吸道疾病患者明显增加。快速诊断引起呼吸道感染的病原体,选择有效的抗生素对于患者及时治疗和疾病控制至关重要。当前,基于规律间隔成簇短回文重复序列(CRISPR)-相关蛋白(Cas)系统的新型分子诊断技术正在被开发为下一代生物分子检测的工具,其具有高灵敏、高特异、高效和便捷的特点,可以满足临床即时检测(POCT)的需要,实现对流行病病原体的快速诊断,是未来的控制公共卫生突发事件有潜力的候选平台。

 

2023年11月,由开云研发团队的王玉宁博士等人开发了一种基于重组酶聚合酶扩增(RPA)结合CRISPR-Cas12a的新方法[1],用于检测3种在呼吸道中引起类似的流感感冒症状病毒病原体,包括新型冠状病毒(SARS-CoV-2)、甲型流感和乙型流感。相关成果《Developmentof a rapid, sensitive detection method for SARS-CoV-2 and influenza virus based on recombinase polymerase amplification combined with CRISPR-Cas12a assay(一种基于重组酶聚合酶扩增结合 CRISPR-Cas12a 检测法的 SARS-CoV-2 和流感病毒快速灵敏检测方法的开发)》以论文形式刊登在《Journal of Medical Virology(医学病毒学杂志)》,影响因子12.7分。

 

 

什么是RPA/CRISPR-Cas12a?

 

CRISPR(规律间隔成簇短回文重复序列)和Cas酶(CRISPR相关核酸酶)是细菌和古细菌的防御系统,可保护生物免受病毒入侵。研究表明,基于RNA引导的CRISPR-Cas核酸酶检测法能成功检测核酸靶标,可开发为下一代诊断方法[2]。重组酶聚合酶扩增(RPA)是一种新型核酸恒温扩增技术,可以在37~42 ℃条件下,20~30分钟获得大量扩增产物,具有便捷、高灵敏性和特异性、扩增效率高的优势,特别是具有很强的现场部署性。在体外诊断中,CRISPR-Cas系统可精准定位和切割目标核酸序列,而RPA技术则可以实现在体外快速扩增靶向序列,CRISPR-Cas系统和RPA技术的联合应用可实现对靶向基因的即时、高效检测。

 

关于RPA/CRISPR-Cas12a,这项研究做了什么?

 

研究首次提出了一种基于RPA/CRISPR-Cas12a的呼吸道病原体检测方法,该方法可在1h内成功检测出SARS-CoV-2、甲型流感和乙型流感,检测限为102 拷贝/μL(图1A)。在临床研究中,SARS-CoV-2载量低于103拷贝/μL 时传播风险就会降低[3],而流感住院病人的平均病毒载量高于105拷贝/mL[4],说明该系统目前的检测限足以进行病毒筛查。此外,该检测系统度具有高度特异性,对其他常见呼吸道病原体(如呼吸道合胞病毒A、呼吸道合胞病毒B、腺病毒、副流感病毒)没有交叉反应(图1B)。

 

 

1 RPA/CRISPR-Cas12a荧光法的检测限和交叉反应评估。(A)检测限评估;(B)SARS-CoV-2、甲型流感和乙型流感的交叉反应评估。RSVA,呼吸道合胞病毒A;RSVB,呼吸道合胞病毒B;AdV,腺病毒;PIV,副流感病毒;NTC,空白对照

 

为了最大程度地简化检测流程,本研究进一步设计开发了一种微流控芯片组,可以实现RPA/CRISPR-Cas12a的侧流免疫层析检测,使这3种病毒能够在封闭的储罐中分别同时反应(图2),消除了交叉感染。本研究设计的基于 RPA/CRISPR-Cas12a的侧流免疫层析平台为病原体诊断提供了一种高效、经济的POCT检测工具。基于平台的灵活性,下一步我们将设计检测更多的病原体,以满足临床诊断的需求。

 

 

2 在微流控芯片上进行RPA/CRISPR-Cas12a和横向流动检测的工作流程。从左到右依次为:样品制备、RPA 扩增、CRISPR-Cas12a反应和侧流检测。C,对照线;N,阴性;P,阳性;RPA,重组酶聚合酶扩增;T,测试线。

 

一直以来,开云始终秉持民族企业的责任担当,坚持以学术引领企业发展,积极探索优秀产学研合作模式和国内外学术互通,围绕几大特色和优势领域,开展多层次、多维度的学术创新合作,不断提升开云的品牌影响力,为客户提供更全面、更优秀的解决方案和产品。截至2023年9月,全球使用开云检测产品在国际和国内杂志发表的高质量文章累计超过860篇,影响因子合计高达2600余分。

 

秉承着科技促进健康,创新造福人类的宗旨,开云始终在自身免疫性疾病、感染性疾病等多个领域保持着高瞻远瞩的战略视野和追求创造的领先格局,取得了一项项斐然的成绩。开云新冠产品包括了新冠抗体及抗原检测,新冠抗体试剂是全球首批获得化学发光法新冠检测试剂欧盟市场准入资格的试剂之一,新冠抗原检测试剂盒采用胶体金方法学,在2022年获得国家药监局批准的医疗器械注册证,并先后获得多个国家的认证,更是入选WHO应急使用清单。独特的鼻咽癌两项(EB VCA IgA、EB NA IgA)是指南推荐的筛查指标,联合检测可提高鼻咽癌早期检出率。此外,开云是国内首家将化学发光技术应用到肺炎支原体、肺炎衣原体血清学检测的企业,可提供肺支肺衣定量IgG检测,支持指尖血采样,不仅减少儿童静脉采血痛苦,也降低了医务工作者采血难度。

 

 

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