奶茶杯底的“珍珠”,竟能成为核酸检测的新突破!
这可不是什么新品奶茶口味,而是深圳大学李自达团队搞出来的一个超酷核酸检测新方法。
传统ddPCR(数字PCR)检测病毒核酸,需要购买昂贵探针以及设备。
而李自达团队发明的方法,不用荧光,不用复杂流程,对样品摇一摇,仅靠流式细胞仪捕捉散沉淀射光特征,就能测病毒核酸含量。
“魔法珍珠”炼成记01
核心原理发现
这个灵感源自他们扎实的生物化学知识以及对物理原理的深刻理解。
首先,他们发现环介导等温扩增(LAMP)的反应过程中会产生焦磷酸镁的白色沉淀(镁离子Mg2? + 焦磷酸 P?O??? → 焦磷酸镁 Mg?P?O?↓ )。
每当DNA(脱氧核糖核酸)聚合酶把一个dNTP接到链上时,就会释放一个焦磷酸分子,因此DNA合成和焦磷酸释放是同步的。
所以,如果把焦磷酸镁沉淀做成微球,通过统计阳性微球在总微球中的比例,就能推算出样本中病毒核酸的初始浓度。
关键问题解决
李自达团队需要解决的问题,是如何避免使用昂贵的荧光探针进行标记,将沉淀物做成微球,从而准确地测定核酸。
他们先将含LAMP反应液和琼脂糖的水相与油相混合,通过涡旋产生大量微小液滴,液滴内完成扩增后才会生成焦磷酸镁沉淀。
当涡旋产生强烈剪切力,把水相打成小液滴。油相中的表面活性剂包覆液滴表面防止合并,从而形成稳定的水包油乳浊液。
就像你在做蛋黄酱时,把油和蛋黄(含有表面活性剂)混合,然后快速搅拌,油就会被分散成小液滴。
由于琼脂糖在高温下是液体,低温下是固体。他们利用这个特性就可以瞬间将液滴变成固体微球,像把沉淀物装进一个一个透明的球里。
流式细胞仪检测
现在来到整个实验最精彩的部分。当流式细胞仪发射激光,那么这些透明小球在照射下,会产生前向散射激光(FSC),以及侧向激光(SSC)。
FSC是实验的关键,可以测定微球体积,从而进行数字定量;而SSC用来判断微球内是否包含沉淀,判断是否阳性。
“摇一摇”就出结果:比传统方法强在哪?02
所以在流式细胞仪的加成下,用这个方可以轻松检测EB病毒DNA。在核酸浓度范围为2.4至2.4 × 10? copies/μL时,该方法能提供准确的定量结果 。并且和传统的金标准方法(数字PCR和qPCR)基本一致(R2=0.93)!
这个方法,他们起了个名字叫Flow-LAMP。它最大的好处就是省钱又省事。你再也不用买昂贵的荧光染料和专用荧光检测设备,基层医院只要有一台流式细胞仪,就可以快速检测。
如果让你给这项技术起个更潮的名字,你会叫它什么?评论区见。
关注原创公众号小黄的仪器宇宙,获取更多前沿进展。参考文献:PMID: 41076639核心论文链接地址:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2314030121,这是PNAS公开地址;本文原文地
址为:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.4c04552声明:本微信注明来源的稿件均为转载,仅用于分享,不代表平台立场,如涉及版权等问题,请尽快联系我们,我们第一时间更正。






