基于 LAMP 的微流控平臺應(yīng)用之單基因檢測
傳統(tǒng)PCR擴(kuò)增芯片技術(shù)需要良好的溫控系統(tǒng),且 95℃高溫對芯片的密封性及內(nèi)置試劑的性能都會有影響。為了克服常規(guī) PCR 高溫的不利影響,核酸恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)隨之發(fā)展起來。LAMP 是一種等溫?cái)U(kuò)增方法,在 65℃的溫度下運(yùn)行,它的高靈敏性和穩(wěn)定性、低運(yùn)行成本和設(shè)備的簡單性使其成為在低資源環(huán)境下遺傳分析最有前途的技術(shù)之一。現(xiàn)在 LAMP 微流控平臺已被用于各種 POC 檢測。
2016年,Sayad等研究開發(fā)了基于微流體盤的LAMP芯片,集成了樣品制備和檢測功能。該圓盤芯片由兩層聚甲基丙烯酸甲酯層和夾在中間的壓敏膠膜材料組成。實(shí)驗(yàn)時,首先將 LAMP 試劑和含有DNA 模板的溶液預(yù)先裝載到各自的腔室中,并密封在芯片內(nèi),隨后通過調(diào)節(jié)圓盤的轉(zhuǎn)速、改變離心力來實(shí)現(xiàn)溶液混合。
使用熱風(fēng)槍將芯片保持在高溫下,并由紅外攝像機(jī)監(jiān)控芯片溫度。通過監(jiān)控反應(yīng)體系中 SYBR Green I 染料的熒光值變化,實(shí)現(xiàn)可視化檢測,其最低檢測限可達(dá)到 5 pg μL-1 。由于LAMP 反應(yīng)所需恒溫的溫度較低,一旦LAMP 試劑和核酸模板混合后便可立即進(jìn)入擴(kuò)增反應(yīng);在實(shí)際操作中,體系配置、混合、離心、放入反應(yīng)儀器等過程容易造成較大差異,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定性、一致性欠佳。
而該體系的優(yōu)點(diǎn)就在于在恒溫反應(yīng)前試劑與模板各自分離,一旦混合后即可處于溫度及信號收集器的監(jiān)控中,可控性好、信號收集及時準(zhǔn)確,但該系統(tǒng)需配置大體積溫度和磁盤旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng),導(dǎo)致設(shè)備體積較大,成為 POCT 應(yīng)用的阻礙。LAMP 與傳統(tǒng) PCR 技術(shù)相比,更節(jié)省實(shí)驗(yàn)時間,優(yōu)勢明顯,因此研究者們不斷探索 LAMP-微流控芯片在 POCT 的應(yīng)用。2019 年,aterfifield等系統(tǒng)評價了基于 LAMP 微流控平臺診斷兒童感染性腦膜炎球菌疾病的準(zhǔn)確性,結(jié)果顯示出高度準(zhǔn)確性(敏感性0.84~1.0和特異性0.94~1.0)。
2020年,Augustine等建立了一種快速、敏感、特異、經(jīng)濟(jì)有效的檢測COVID-19的LAMP方法,并提出構(gòu)建 LAMP微流控檢測平臺,并應(yīng)用于新型冠狀病毒POC檢測,前景巨大。
標(biāo)簽:   微流體