PCR技术是一种在体外扩增DNA分子的技术
发表时间:2019-06-14

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  核酸分子,是一切生命形式最基本的遗传物质。分子诊断技术通过对核酸分子的快速准确鉴定,能够提供各类疾病的患病风险、病因和基因型等信息,从而为疾病的预防、监控和治疗提供相应依据。

  目前最为成熟、应用最为广泛的分子诊断技术是聚合酶链式反应技术(PCR技术)。但是,由于该技术操作复杂、仪器昂贵、还涉及多重变温过程,使得该技术在现场和家庭检测领域的应用中受到了极大限制。

  中国科学院深圳先进技术研究院副研究员周文华博士等利用CRISPR系统效应蛋白Cas9在与靶核酸分子结合过程中独特的构象变化,手机报码现场,高效启动针对靶核酸分子的指数倍扩增(简称CRISDA技术),可在1小时左右将极低浓度的特征性靶核酸复制至足够被检测到的浓度,而且无需经过任何变温过程。相关研究成果已发表在国际权威刊物《自然通讯》(Nature Communications)上,文章共同第一作者为周文华副研究员和胡丽研究助理,通讯作者是喻学锋研究员un。2018, 9, 5012)。相关技术也已申请专利保护。

  PCR技术是一种在体外扩增DNA分子的技术,通过在待扩增的DNA片段两侧设计两条寡核苷酸引物,经过多重循环后,实现靶DNA分子的指数倍扩增。

  然而,由于PCR的每个循环过程包括了高温变性、低温退火和中温延伸三个温度不同的事件,对仪器的精确控温要求极高。市面上的PCR热循环仪价格普遍在数万至数十万元之间,若想要在家庭、社区或基层检测机构中实现普遍性使用仍是一大难题。

  为了克服PCR技术的缺点,一类不依赖变温的检测技术,即等温扩增技术得到了广泛关注。这些技术由于反应温度单一,不受热循环仪的制约,正逐渐在特定领域取代PCR。但是当前,等温扩增技术在体系复杂程度、灵敏度、特异性和抗干扰能力等方面仍存在着缺陷。更重要的是,目前所有成熟的等温扩增检测技术的核心专利均掌握在国外公司手中。

  因此,开发出一种性能优异、具有完全自主知识产权的核酸等温扩增检测新技术,对满足我国分子诊断领域日益增长的需求、提高相关产业的国际竞争力意义重大。