微流控等温扩增技术简述
自PCR发展以来,出现了多种不同的等温扩增技术。等温扩增技术与PCR技术相比,无需多个温度循环,减少了对加热元件的要求,硬件结构更简单,易于携带核酸检测。当前,微流体芯片等温扩增技术主要有环介导等温扩增技术、重组酶聚合酶扩增技术(RPA)和解旋酶扩增技术(HDA)、本文介绍了一种基于核酸序列(NASBA)、链置换扩增技术(SDA)、滚环扩增技术(RCA)等技术。
近年来,许多研究者将LAMP与微流控芯片相结合,不仅保留了LAMP技术灵敏、准确的优点,而且还能实现单基因或多基因检测,减少试剂用量和误检率。以离心微流控芯片为基础,结合LAMP技术和横流条色度检测平台,可以同时检测两种食源性病原体。
以LAMP技术为基础,设计了一种微流体控制的等温扩增反应平台,利用光学传感器对LAMP副产物的浊度进行检测,发现PMMA材料更适合生产LAMP反应容器。Hataoka等将LAMP技术与电泳技术结合在一块PMMA材料的微流控芯片上,通过观察微流控芯片上的电泳图,实现了高灵敏度、高效性、快速性。
Fang等利用LAMP技术,研制了一种类似章鱼的微流控制芯片,能高效快速地检测三种甲型流感病毒,并能识别三种甲型流感病毒亚型。结果表明,这种方法与PCR方法相比,可节省成本和时间,灵敏度和特异性都更高,有较好的分析性能。
Huang等人已研制出用于DNA等温扩增的微流控芯片和实时光学检测系统,能够进行特异的分子识别,发现DNA扩增的指数特征更为明显,反应时间缩短,灵敏度提高。但目前大部分由高分子材料制成的微流控芯片设备往往需要泵送系统或阀来处理微流体,这增加了系统的成本,操作复杂,在食品检测中应用较少。目前LAMP扩增检测方法主要有荧光法、手机色谱法、电化学法、氢离子传感器法、电导率法等。所以等温扩增技术与PCR技术相比,无需快速加热和冷却机制,仅需加热模块即可扩展,与微流体技术的结合更为简便。
简单地说,微流控芯片是实现现场快速检测的潜在解决手段,尤其是微流控芯片与LAMP技术相结合,可以提高检测技术的分析性能,通过增加探测流量,消除仪器设备不足所带来的局限性,在现场检测中有着广阔的应用前景和极具潜力的应用价值。帮助开发便携设备进行食品分析。
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