重组酶聚合酶扩增结合微流控技术用于即时的核酸检测

发布时间：2022-11-23 14:48:10 I 企业名称：江苏东抗生物医药科技有限公司 I 作者：East Mab

在资源有限的环境下，特别是在新冠肺炎疫情爆发后，对利用便携式、小型化、一体化、结果快速、灵敏读出的核酸检测设备进行病原体检测或基因筛查具有很高的需求。重组酶聚合酶扩增（recombinase polymerase amplification，RPA）与新兴微流控技术（分为纸基微流体技术和芯片微流体技术）显示出在以最少的劳动、时间和能量消耗进行独立于实验室核酸检测的巨大潜力。

RPA与纸基微流体集成

标准的RPA组分包括三种主要蛋白质(即重组酶、聚合酶和单链结合蛋白)、引物、dNTPs、模板、聚乙二醇能物质（如ATP）和启动子（如醋酸镁）。RPA首先将重组酶与引物结合，形成蛋白质-寡核苷酸复合体，然后在双链DNA中搜索同源序列。当引物与互补模板序列匹配时，重组酶会首先在局部打开双链。随后，SSB蛋白将结合到移位的链上，以保持未结合的单链DNA。最后，聚合酶通过延伸引物来启动合成，使扩增呈指数级增长。近年来，纸质材料以其低成本、免泵、可折叠、高度生物安全性和易改性等独特优势在即时检测领域的应用中受到了广泛的关注。在纸基微流控技术上整合RPA可以实现快速、低成本和稳健的核酸检测，并终点定性地读出比色、荧光或定量读出电化学。

RPA与基于芯片的微流体集成

作为另一种形式的核酸检测平台，芯片具有高通量、自动操作和封闭形成的独特性，其基本要素包括微通道、微腔、微泵和微阀，以精确控制流体流动。近年来，随着CRISPR-Cas系统被广泛引入核酸检测平台，Jiang的团队报道了一个Cas12a辅助的RPA微流控平台，用于核酸的自动分析。该平台将重组酶辅助扩增与CRISPR-Cas12a系统集成在一个离心盘中，表现出极高的检测灵敏度和特异性。由于配置简单，操作方便，这种圆盘状的芯片和便携式离心仪器已经转化为实际应用的商业产品。

参考文献：

Bai Y, Ji J, Ji F. Recombinase polymerase amplification integrated with microfluidics for nucleic acid testing at point of care[J]. Talanta. 2022 Apr 1;240:123209.

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重组酶聚合酶重组酶聚合酶扩增核酸检测

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