在微流体芯片上加速CRISPR-Cas13系统的分裂活动,以快速检测RNA

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 分子诊断学 分子诊断
• 微流体学 微流体学

背景情况:

• 早期检测核酸对于及时的疾病管理,癌症预防和传染病控制至关重要.
• 目前的检测方法通常需要酶放大,这可能是耗时和复杂的.
• 需要一个简单,快速和多功能平台来进行无放大核酸检测.

研究的目的:

• 引入IMACC (基于离子度偏振的微流体加速器与CRISPR结合),一个无放大核酸检测平台.
• 证明IMACC能够集中核酸和CRISPR试剂以加速检测的能力.
• 评估IMACC用于检测短和长核酸序列的灵敏度,特异性和速度.

主要方法:

• 在微流体通道中利用电动学诱导的离子度极化 (ICP) 来缩目标核酸和CRISPR试剂.
• 使用CRISPR-Cas系统进行序列特定的识别和分离记者分子.
• 测量了由加速的记者切割产生的增强光信号.

主要成果:

• 在短短2分钟内,IMACC实现了微RNA-21 (22bp) 的敏感检测,降至10 pM.
• 具有单次不匹配灵敏度的高特异性,通过非目标和不匹配序列实验证实.
• 在狭窄的微流体空间中成功缩RNA和核糖核蛋白 (RNP).
• 由于非线性强度趋势,在检测像SARS-CoV-2这样的长RNA序列方面发现了挑战.

结论:

• 使用CRISPR技术,IMACC提供了一种快速,无放大方法来检测短核酸,如microRNAs.
• 该平台通过消除需要额外的酶或缓冲器集来简化工作流程.
• IMACC显示出在推进基于CRISPR的诊断,提高检测能力,并使未来的预选应用程序有很大的潜力.