皇冠hg0086客户端杜丹教授在《Biosensors and Bioelectronics》杂志上发表题为“A rapid and sensitive one-pot platform Integrating fluorogenic RNA aptamers and CRISPR-Cas13a for visual detection of monkeypox virus”的最新研究成果。该研究与前期工作互补(Wang X,et al,Science Bulletin,2023),通过结合荧光RNA适配体与CRISPR-Cas13a检测系统以及RAA等温扩增技术,成功实现了对猴痘病毒在40分钟内的快速一步法可视化检测。
猴痘是一种由猴痘病毒(MPXV)引起的人畜共患疾病,被世界卫生组织和疾病预防控制中心认定为一种突发疾病和全球性威胁。目前,猴痘病毒在全球范围内持续大流行,波及超过117个国家和地区,在世卫组织所有六个区域的113个成员国中,已有超过9万例MPX病例(包括181例死亡)记录在案。MPXV通过接触受感染动物或直接接触自然宿主或患者的体液、血液、呼吸道飞沫、病变或受污染的个人物品而传播。早期进行及时和精确的诊断对于遏制其传播具有至关重要的意义。
寡核苷酸适配体具有稳定、成本低、可视化等优点,适合在资源有限的条件下进行现场检测。在本研究中,研究团队采用了一种成本低廉且稳定的荧光RNA适配体(Mango III),它能够与TO3-3PEG-Biotin荧光基团(TO3)特异性结合,并在紫外光下产生肉眼可见的红色荧光。该团队利用了Cas13a酶的反式切割特性,结合RAA等温扩增技术,建立了对猴痘病毒的可视化检测方法。
RAA-Cas13a-Apt检测方法对MPXV的检测表现出了较高的灵敏度(4拷贝)。此外,RAA-Cas13a-Apt方法具有较高的阳性检出率,对于4拷贝的MPXV模板,检出率达到100%;对于2拷贝的MPXV样本,检出率高达87.5%,远高于传统的荧光定量PCR方法。为了避免现场检测过程中多个步骤所造成的气溶胶污染,该团队建立了一步检测法,该方法同样表现出较高的灵敏度(4拷贝)。
最后,杜丹团队与厦门市疾病预防控制中心合作,获得了MPXV的皮肤病变拭子,并且可以对未纯化的病毒核酸样本进行直接检测。这表明该方法的可靠性和实用性,而且无需复杂设备或专业技术人员培训,适合应用于资源匮乏地区的现场检测。
皇冠hg0086客户端博士后王潇、博士生邓小宝、厦门市疾病预防控制中心张怡盾为论文共同第一作者。皇冠杜丹教授、华南农业大学汤有志教授和皇冠王潇为本文共同通讯作者。本研究工作得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、海外高层次人才青年项目,细胞应激生物学国家重点实验室开放研究基金和中央大学基础研究基金的资助。
导师简介
杜丹,皇冠hg0086客户端、细胞应激生物学国家重点实验室教授、博导、海外高层次青年人才、“闽江学者”特聘教授、皇冠“南强青年拔尖A类人才”。研究方向包括基于CRISPR的检测技术和平台开发;肿瘤免疫、肠道微生态在消化道疾病中的功能;肿瘤电场治疗研究。至今以第一作者或通讯作者在Nature Methods, Developmental Cell, Science Bulletin, Biosensors and Bioelectronics, EMBO Reports等发表论文10余篇。
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