研究目的
开发一种快速光激活底物显色(FLASH)PCR平台,用于核酸的比色检测与定量,实现即时检测(POC)和现场应用。
研究成果
FLASH PCR平台通过便携式电子读取器和纸质FLASH试纸条,成功实现了简便灵活的比色法核酸检测与定量。该技术有望在分散化场景中实现快速、稳健且灵敏的核酸检测,为即时诊断和现场应用开辟了新途径。
研究不足
该研究主要关注PCR的终点读数,实时FLASH PCR是潜在的未来发展方向。需优化FLASH反应试剂与条件对实时PCR的兼容性,以及为FLASH读取设备配备加热??榈男枨?。
1:实验设计与方法选择:
FLASH PCR系统基于DNA嵌入染料(DIDs)可通过光诱导产生单线态氧促进显色底物快速光氧化的原理设计。该原理被用于将基于DID的荧光PCR检测转化为比色FLASH PCR。
2:样本选择与数据来源:
使用与乙型肝炎病毒表面蛋白基因(HBV-S)亚序列对应的合成DNA标准品,以及包括土壤传播蠕虫(STH)感染在内的临床样本。
3:实验设备与材料清单:
SYBR Green I染料、3,3’5,5’-四甲基联苯胺(TMB)、磷酸盐缓冲盐水(PBS)、吐温20、柠檬酸钠、柠檬酸溶液、盐酸、鲱鱼精子DNA、Taq 2× PCR Master Mix、iTaql Universal SYBR Green Supermix、TEMED、过硫酸铵、丙烯酰胺/双丙烯酰胺溶液、DNA上样缓冲液、20 bp DNA阶梯、Luna Universal qPCR Master Mix、Monarch PCR & DNA纯化试剂盒、Phusion血液直扩PCR试剂盒、QIAamp循环核酸试剂盒、QIAprep Spin Miniprep试剂盒、QuntiFluor dsDNA定量试剂盒。
4:柠檬酸钠、柠檬酸溶液、盐酸、鲱鱼精子DNA、Taq 2× PCR Master Mix、iTaql Universal SYBR Green Supermix、TEMED、过硫酸铵、丙烯酰胺/双丙烯酰胺溶液、DNA上样缓冲液、20 bp DNA阶梯、Luna Universal qPCR Master Mix、Monarch PCR & DNA纯化试剂盒、Phusion血液直扩PCR试剂盒、QIAamp循环核酸试剂盒、QIAprep Spin Miniprep试剂盒、QuntiFluor dsDNA定量试剂盒。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:将PCR扩增产物与SG-I和TMB在柠檬酸盐缓冲液中混合,使用96孔FLASH阵列或便携式FLASH读数仪进行照射。每次5秒照射后测量650 nm吸光度或红色通道比色信号。
5:数据分析方法:
通过比较FLASH检测的检测限(LOD)与传统基于DID的荧光开启检测及商业定量PCR的检测限,评估FLASH检测的分析性能。
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获取完整内容-
SYBR Green I
Sigma
DNA intercalating dye used for nucleic acid staining and as a photosensitizer in the FLASH assay.
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3,3’5,5’-tetramethylbenzidine
TMB
Sigma
Chromogenic substrate used in the FLASH assay for colorimetric detection of nucleic acids.
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Taq 2× PCR Master Mix
Bio-Rad Laboratories, Inc.
Used for PCR amplification of nucleic acids.
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iTaqTM Universal SYBR Green Supermix
Bio-Rad Laboratories, Inc.
Used for real-time PCR with SYBR Green I dye.
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Luna Universal qPCR Master Mix
New England BioLabs
Used for quantitative PCR (qPCR) applications.
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Monarch PCR & DNA Cleanup Kit
New England BioLabs
Used for purification of PCR products and DNA cleanup.
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Phusion Blood Direct PCR kit
Thermo Fisher Scientific
Used for direct PCR from blood samples without DNA extraction.
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QIAamp Circulating Nucleic Acid Kit
Qiagen Inc.
Used for the extraction of circulating nucleic acids from plasma, serum, and other body fluids.
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QIAprep Spin Miniprep Kit
Qiagen Inc.
Used for plasmid DNA purification from bacterial cultures.
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QuntiFluor dsDNA quantification kit
Promega
Used for quantification of double-stranded DNA.
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