基于STAMP的数字CRISPR-Cas13a用于HIV-1血病毒负载的无放大量化
Reza Nouri1, Yuqian Jiang2, Anthony J Politza2
1Department of Electrical Engineering, Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania 16802, United States.
ACS nano
|May 30, 2023
概括
一种新的自动数字化通过基于膜的分区 (STAMP) 方法将CRISPR-Cas13试验数字化,用于快速,无放大HIVRNA量化. 这种数字测试为病毒载量监测提供了一个可访问的替代方案.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 分子诊断学 分子诊断
- 病毒学 病毒学
背景情况:
- 在血中定量HIVRNA对于疾病管理和治疗监测至关重要.
- 反转录定量聚合酶连锁反应 (RT-qPCR) 是当前的黄金标准,但需要放大.
- 数字测试提供了无校准,无放大绝对定量化的潜力.
研究的目的:
- 开发和验证一种使用数字CRISPR-Cas13试验的HIV-1病毒RNA的新型无放大,绝对量化方法.
- 评估开发的STAMP-dCRISPR平台的分析性能和端到端的工作流.
- 评估该平台在临床血样本中量化病毒载量的实用性,并与RT-PCR进行比较.
主要方法:
- 通过基于膜的自动分区 (STAMP) 方法进行自我数字化,并与CRISPR-Cas13试验 (dCRISPR) 集成.
- 使用合成和临床RNA样本设计,验证和优化HIV-1 Cas13试验.
- 使用基于膜的微流体的分析灵敏度,动态范围和量化速度的评估.
主要成果:
- 通过STAMP-dCRISPR方法,在短短30分钟的时间内,在4个log动态范围 (1fM到10 pM) 中实现了对HIV-1RNA的无放大量化.
- 该平台在血样本中显示了大约2000副本/毫升的检测极限.
- 结果显示,对负和高阳性样本的RT-PCR有很强的一致性,尽管低阳性样本表现出部分采样错误.
结论:
- 开发的STAMP-dCRISPR平台为病毒RNA的绝对量化提供了一个可访问的,无放大方法.
- 该技术在传染病中对病毒载量监测具有前景,通过解决亚样本问题,可能有所改善.
- 进一步开发可能会提高其用于各种病原体的定量病毒载量确定的实用性.
