可快速诊断肺结核的铜纳米探针

结核病是世界上最致命的传染病之一。据世界卫生组织年度报告统计,2017年,已有130万人死于结核病。此外,结核病也是全球第九大致死传染病之一,其致死率高于HIV / AIDS。它治疗周期长,并且当其与其他病症交叉感染时(如HIV),它会使整个病症变得复杂。

现有的几种诊断结核的方法包括基于培养的技术胸部X光CT扫描痰涂片镜检酶联免疫吸附测定核酸检测(NAAT)。在这些方法中, 基于NAAT分子技术的聚合酶链反应(PCR)、实时PCR和DNA测序已在结核病诊断中显示出优越的检测效果,这些方法避免了培养耗费大量的时间,直接鉴定呼吸道标本中的结核病毒,从而可以更快,更准确地进行分析诊断。但是,这些方法通常需要复杂的处理过程昂贵的检测工具才能得到满意的分析结果。

 基于准确、快速、便捷的诊断理念,研究发现高灵敏度的荧光铜纳米粒子可用作诊断结核病毒的快速特定的核酸扩增纳米探针(NP)。在对结核(TB)样品进行PCR后,实验证明通过原位形成DNA模板荧光铜NPs,随后仅使用智能手机就可以对其定量,并简单直接地检测到结核病靶向IS6110 DNA序列的存在。与传统的DNA分析相比,该传感平台不需要纯化步骤,并且不需要电泳来确认PCR结果。

经过优化后,这种dsDNACu NP-PCR方法能够以5 fg /μL的检出限分析临床TB核酸样品,并且在扩增DNA后仅约3分钟内就能分辨出荧光信号。此外,结合智能手机辅助的成像分析,可以进一步减小仪器的尺寸/成本并能继续优化其便携性。通过这种方式,无需使用荧光分光光度计来测量临床样品。这些结果证明了该平台的实用性,在保留检测性能的同时,结合了智能手机和现场分析功能,使其便于在世界上一些医疗资源有限地区临床应用

参考文献

Tsung-Ting Tsai, Chung-An Chen, Natalie Yi-Ju Ho , etal. Fluorescent Double-Stranded DNA-Templated Copper Nanoprobes for RapidDiagnosis of Tuberculosis. ACS Sens.2019.4.11,2885-2892

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