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不需DNA提取,1欧元快速分析SNP

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发表于 2023-9-12 14:14:25 | 显示全部楼层 |阅读模式

来源:360Dx、IVD从业者网、体外诊断价值圈

纽约 - 一组位于西班牙的研究人员开发了一种便宜的即时检测技术,可以检测单核苷酸多态性(SNP),并且据他们说,可以应用于一系列疾病。

该检测技术最近应用于确定患者骨质疏松症的遗传风险,这项工作已经在2021年7月发表在《ACS Central Science》上的一篇论文中描述,但他们之前曾经进行过检测与心肌病和结核病抗生素耐药性相关的基因变异的工作。

为了构建骨质疏松症风险测试,该团队利用了以前的全基因组关联研究,确定了哪些SNP与骨质疏松症相关。Ciara O'Sullivan是西班牙塔拉戈纳的Universitat Rovira i Virgili化学工程系的教授之一,也是这项测试的开发者之一,她表示,一旦团队知道要寻找哪些SNP,他们就会构建引物来检测来自患者指尖血样的DNA中的SNP。该平台使用具有铁蒽醌标记的核苷酸三磷酸的等温固相引物延伸,在微流控细胞中将与每个SNP相关的四个引物放置在单独的电极上。在将经过热裂解的血样与重组酶聚合物酶放大试剂混合并注入细胞后,只要引物与SNP完全互补,引物就会被延伸。延伸反应会产生一个电化学信号,表明特定SNP的存在,这些数据被馈送到一个算法中,用于确定骨质疏松症的风险评分,O'Sullivan表示。

这篇《ACS》论文测试了五个SNP,结果经由Thermo Fisher Scientific TaqMan SNP基因分型试剂和Sanger测序验证,尽管O'Sullivan指出,如果有必要,可以在一次测试中检测更多SNP。这项测试不需要DNA提取或纯化,结果的时间不会根据标记物的数量而变化,这对于在多种情境下,包括在医疗现场使用,非常方便。血样只需要稀释和热裂解,然后运行测试,大约15分钟就可以得到结果。

测试的阵列和整体概念由O'Sullivan的团队设计,但她表示,总部位于英国的实验室自动化公司Labman Automation制造了用于运行测试的电子设备。研究人员在《ACS》论文中指出,该设备能够同时检测的最大SNP数量为16,但正在进行开发工作,以制造具有更多通道的设备,从而增加一次测试中检测的SNP数量。

在其2021年的首个概念验证论文中,详细介绍了测试方法,研究团队在结核分枝杆菌的痰样本中检测到了与对利福平耐药性相关的单个SNP。

在那篇论文中,作者们表示,他们开发的电化学检测方法可以促进SNP的多重检测“更接近需求点”,而许多微阵列平台用于整个基因组分析,他们的方法“可以应用于需要快速、经济和简便分析一部分特定应用SNP的情况”。

该方法和设备都是“通用”的,意味着它们不限于一种疾病或病况。要将其适应其他疾病,O'Sullivan表示,用户只需要将探针切换为与正在检测的条件特定的探针。她的研究小组正在启动一个项目,以通过SNP确定患心血管疾病的遗传风险,还有其他小组正在研究使用SNP来确定患者对药物反应的情况。

O'Sullivan的小组还在研究一种从宫颈拭子样本中识别14种高危人乳头瘤病毒基因型的检测方法,该方法可以作为筛查工具,用于高危患宫颈癌的患者,以及用于检测感染。O'Sullivan没有具体说明她的团队打算识别哪些基因型,但国家癌症研究所表示,这14种高危HPV类型包括HPV 16、18、31、33、35、39、45、51、52、56、58、59、66和68。

格拉茨医科大学的教授汉斯·彼得·迪迈(Hans Peter Dimai)并未参与该测试的开发,他在电子邮件中表示,O'Sullivan团队开发的技术的一个优点是它可以适应测量和量化任何疾病的遗传标记。

迪迈指出,除了结果的速度之外,另一个好处是可以在“通常需要在三级医疗机构中使用高度专业和昂贵的实验室设备”的基因位点中进行测量,比如普通医生办公室等低门槛医疗机构。

该团队最终的目标是商业化他们开发的技术,O'Sullivan表示,他们已经看到来自欧洲的团体表现出特别的兴趣,希望将这一平台应用于代谢性疾病。研究人员还与英国和葡萄牙的热带医学机构合作,以确定该设备如何在低收入和中等收入国家中应用,特别是用于确定抗生素耐药性。根据O'Sullivan的说法,每个SNP的价格(包括阵列、试剂和引物)约为1.00欧元(1.07美元),足够廉价以在大多数国家中实施。她指出,Labman Automation拥有该设备本身的商业化权利。

至于骨质疏松症测试,下一步是进行“规模更大的临床验证”,因为最近的ACS研究仅使用了15个样本,她说。
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