世界快看點(diǎn)丨“夜光”蛋白能快速分析檢測(cè)病毒

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發(fā)出亮藍(lán)色或綠色光的蛋白質(zhì)可以使疾病診斷更快更容易。圖片來(lái)源：馬丁·默克斯/美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)

盡管針對(duì)病毒感染的高度敏感診斷測(cè)試取得了很大進(jìn)展，但其仍需要復(fù)雜的技術(shù)來(lái)準(zhǔn)備樣本或解釋結(jié)果，這使得它們?cè)卺t(yī)療資源稀缺地區(qū)的推廣變得不切實(shí)際。發(fā)表在15日《ACS中心科學(xué)》雜志上的一種靈敏的方法，可在短短20分鐘內(nèi)分析病毒核酸，且可使用“夜光”蛋白質(zhì)一步完成。

螢火蟲(chóng)的閃光，琵琶魚(yú)發(fā)光的“誘餌”，浮游植物覆蓋的海灘出現(xiàn)幽靈般的藍(lán)色，都是由同一種被稱(chēng)為生物發(fā)光的科學(xué)現(xiàn)象驅(qū)動(dòng)的。

涉及螢光素酶蛋白的化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生發(fā)光的效果。這種螢光素酶蛋白已被整合到傳感器中，當(dāng)它們找到目標(biāo)時(shí)，這些傳感器會(huì)發(fā)出易于觀察的光。這種簡(jiǎn)便操作性使這些類(lèi)型的傳感器成為現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)診斷測(cè)試的理想選擇，但到目前為止，它們還缺乏高靈敏度，而CRISPR基因編輯技術(shù)需要許多步驟和額外的專(zhuān)門(mén)設(shè)備來(lái)檢測(cè)復(fù)雜、噪音樣本中的低信號(hào)。

荷蘭埃因霍溫理工大學(xué)研究小組使用CRISPR系統(tǒng)相關(guān)的蛋白質(zhì)，將它們與一種生物發(fā)光技術(shù)結(jié)合起來(lái)，這種技術(shù)的信號(hào)只需一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)就能檢測(cè)到。

為了確保有足夠的RNA或DNA樣本進(jìn)行分析，研究人員進(jìn)行了重組酶聚合酶擴(kuò)增(RPA)，這是一種在大約38℃的恒溫下工作的簡(jiǎn)單方法。使用發(fā)光核酸傳感器(LUNAS)的新技術(shù)，兩個(gè)CRISPR/Cas9 蛋白對(duì)病毒基因組的不同相鄰部分具有特異性，每個(gè)蛋白都有一個(gè)獨(dú)特的螢光素酶片段附著在它們上面。如果研究人員正在測(cè)試的特定病毒基因組，這兩個(gè)CRISPR/Cas9蛋白將與目標(biāo)核酸序列結(jié)合并相互靠近，從而使完整的螢光素酶蛋白在化學(xué)底物存在的情況下形成并發(fā)出藍(lán)光。

當(dāng)對(duì)從鼻拭子收集的臨床樣本進(jìn)行測(cè)試時(shí)，RPA-LUNAS在20分鐘內(nèi)成功檢測(cè)到新冠病毒RNA，即使在每微升200份拷貝的濃度下也是如此。

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