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一种快速光激活底物显色检测平台实现的比色聚合酶链式反应

DOI:10.1021/acs.analchem.9b05591 期刊:Analytical Chemistry 出版年份:2020 更新时间:2025-09-19 17:13:59
摘要: 将核酸检测(NATs)微型化为便携、廉价的检测平台有助于即时检验(POC)场景中的疾病诊断。比色信号是便携式NATs的理想读数方式,开发简单、定量且多功能的颜色读数仍具有重要需求。基于此,我们报道了一种快速光激活显色聚合酶链式反应(FLASH PCR),该技术利用DNA嵌入染料(DIDs)实现核酸的比色检测与定量。FLASH系统基于我们的发现:DID-DNA嵌入作用可通过光诱导产生单线态氧,促进显色底物的快速光氧化。基于此原理,我们成功将基于DID的荧光PCR检测转化为比色FLASH PCR。为验证FLASH PCR在POC诊断中的实用性,我们还制备了两种读数平台——便携式电子FLASH读数仪和纸基FLASH试纸条。使用FLASH读数仪可检测低至60拷贝的DNA标准品,其检测限(LOD)与商用定量PCR相当。FLASH试纸条进一步通过将比色信号转化为距离的视觉测量实现免读数仪的PCR扩增产物检测。最后,通过检测/定量多种临床及生物样本中的核酸标志物,证实了FLASH PCR的实际应用价值。
作者: Tianyu Dong,Hayam Mansour,Hao Hu,Guan Alex Wang,Colton J. F. Watson,Michael Yousef,Gabriela Matamoros,Ana L. Sanchez,Adam J. MacNeil,Peng Wu,Feng Li
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研究概述 实验方案 设备清单

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。

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。

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?。

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