人乳頭瘤病毒（HPV）是一組環(huán)狀雙鏈DNA（dsDNA）病毒。HPV可以根據(jù)其致癌特性大致分為低風(fēng)險和高風(fēng)險亞型。HPV16和HPV18是兩種最常見的高危HPV亞型，引起70%的侵襲性宮頸癌。目前的HPV檢測方法存在操作繁瑣、通量低、設(shè)備復(fù)雜等缺點。
據(jù)麥姆斯咨詢報道，2023年2月1日，中科院精密測量院核酸復(fù)合物結(jié)構(gòu)與功能研究組聯(lián)合武漢大學(xué)高等研究院胥國勇課題組在Analytical Chemistry在線發(fā)表了題為“Integrating CRISPR-Cas12a into a Microfluidic Dual-Droplet Device Enables Simultaneous Detection of HPV16 and HPV18”的研究論文。
基于CRISPR診斷系統(tǒng)的高特異性、敏感性以及微流控技術(shù)強大的液體控制能力，該研究開發(fā)了一種同時檢測HPV16和HPV18的微流控雙液滴裝置（M-D3）。該裝置通過結(jié)合CRISPR-Cas12a系統(tǒng)和多重RPA技術(shù)，可用于同時檢測HPV16和HPV18。在此液滴微流控平臺中，RPA對靶標先進行擴增，再利用CRISPR-Cas系統(tǒng)對擴增后的目標核酸進行檢測。由于M-D3可以平行產(chǎn)生兩組液滴，因此HPV16-crRNA/綠色報告分子和HPV18-crRNA/紅色報告分子可以分別封裝在相關(guān)液滴中。當(dāng)有靶標存在時，將觸發(fā)Cas12a的非特異性切割活性，并對報告分子進行切割，生成相應(yīng)的熒光信號，用于核酸檢測。根據(jù)熒光顏色和強度，我們可以區(qū)分樣本為HPV16/HPV18陽性或陰性。
該研究采用M-D3評估臨床人類患者樣本中的HPV16/HPV18感染情況。結(jié)果表明，M-D3芯片上讀取的結(jié)果與臨床結(jié)果高度一致，其敏感性和特異性分別為92.3%和100%。M-D3平臺具有操作方便、檢測時間短、靈敏度高的優(yōu)點，對傳染病的有效診斷具有重要意義，在多路核酸檢測方面具有巨大的應(yīng)用潛力。
武漢大學(xué)高等研究院胥國勇教授，中科院精密測量院劉買利院士團隊的李穎研究員、楊運煌研究員為通訊作者，武漢大學(xué)高等研究院/精密測量院聯(lián)培博士生趙銀為本文第一作者。該研究工作由國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃提供經(jīng)費支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c05320
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