Mycobacterium tuberculosisに対する1ポットRPA-CRISPR/Cas12aドライバG4-ヘミンの自己組み立てに基づく裸眼バイオセンシングシステム

科学分野:

• バイオテクノロジー
• 分子診断
• バイオセンシング

背景:

• Mycobacterium tuberculosis (MTB) の正確な検出は,結核 (TB) の制御に不可欠である.
• 従来のMTB診断は,低感度,高コスト,複雑な手順などの制限に直面しています.
• 単純で迅速で敏感な診察点でのMTBの診断方法が必要です

研究 の 目的:

• MTBの迅速かつ敏感な色測定システムを開発する.
• MTB検出の既存の診断方法の限界を克服する.
• MTBの核酸検査のための装置のない視覚検出方法を作成する.

主な方法:

• リコンビナーゼポリメラーゼ増幅 (RPA) とCRISPR/Cas12a技術を統合したワンポットシステムが開発されました.
• Glycerolは,RPAとCRISPR/ Cas12aの相互作用を最適化するために,相分離バリアとして使用されました.
• G4-ヘミンのナノ酵素は,SSDNAプローブのCRISPR/Cas12a媒介による割れによって形成され,色測定検出が可能になった.

主要な成果:

• バイオセンシングシステムは,MTBの超敏感な裸眼検出を達成し,検出限界は10コピー/μLでした.
• 複雑な計測装置を必要とせずに60分以内に結果が得られました.
• 104人の患者のサンプルでの臨床検証は,標準的な診断方法と高い一致を示した.

結論:

• 開発されたバイオセンシングシステムは,MTBを検出するためのシンプルで迅速で非常に敏感な方法を提供します.
• このアプローチでは,RPA,CRISPR/Cas12a,およびG4-ヘミンDNA酵素を組み合わせて,効果的な視覚的識別を行います.
• このシステムは,資源の限られた環境で,MTB核酸検査の重要な可能性を示しています.