“夜光”蛋白能快速分析檢測病毒
科技日報(bào)北京3月15日電 （記者張佳欣）盡管針對病毒感染的高度敏感診斷測試取得了很大進(jìn)展，但其仍需要復(fù)雜的技術(shù)來準(zhǔn)備樣本或解釋結(jié)果，這使得它們在醫(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。
螢火蟲的閃光，琵琶魚發(fā)光的“誘餌”，浮游植物覆蓋的海灘出現(xiàn)幽靈般的藍(lán)色，都是由同一種被稱為生物發(fā)光的科學(xué)現(xiàn)象驅(qū)動的。
涉及螢光素酶蛋白的化學(xué)反應(yīng)會產(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，這些傳感器會發(fā)出易于觀察的光。這種簡便操作性使這些類型的傳感器成為現(xiàn)場即時診斷測試的理想選擇，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門設(shè)備來檢測復(fù)雜、噪音樣本中的低信號。
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，這種技術(shù)的信號只需一臺數(shù)碼相機(jī)就能檢測到。
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℃的恒溫下工作的簡單方法。使用發(fā)光核酸傳感器（LUNAS）的新技術(shù)，兩個CRISPR/Cas9 蛋白對病毒基因組的不同相鄰部分具有特異性，每個蛋白都有一個獨(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試的特定病毒基因組，這兩個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)對從鼻拭子收集的臨床樣本進(jìn)行測試時，RPA-LUNAS在20分鐘內(nèi)成功檢測到新冠病毒RNA，即使在每微升200份拷貝的濃度下也是如此。
