新冠肺炎疫情在世界各地持續,至今已經超過3100萬人確診,超過96萬人染疫死亡。近日美國麻省理工大學的科研團隊發,以名為「SHERLOCK」的快速檢測法,可在單一溫度下、一個小時內用最少的設備進行新冠病毒檢測。而該測試的靈敏度更是與定量聚合酶鏈反應(RT-qPCR)相似。
SHERLOCK快速檢測法
SHERLOCK,全寫是特異性高靈敏度酶促報導受質解鎖(Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter Unlocking)。SHERLOCK這個技術是使用CRISPR,群聚且有規律間隔的短回文重複序列(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats),把在病毒DNA中發現的一系列重複序列儲存於CRISPR中,待日後再次感染病毒時,能更快識別病源體。
CRISPR的相關基因—Cas13a基因蛋白(CRISPR associated gene)會受引導RNA跟特定核酸序列結合。當gRNA與目標病毒的序列結合後,Cas13a蛋白質會切割附近任何RNA 分子。而其中報導RNA (reporter RNA) 被切斷後,會發出螢光,團隊就是利用這個發出螢光的特性,去協助檢測新冠病毒。為了簡化RNA提取的程序並提高測試的靈敏度,研究團隊採用了磁珠純化方法。 磁珠將新冠病毒的RNA基因組濃縮到一種反應混合物中,再結合裂解和結合磁珠的兩個步驟去簡化測試,從而把提取樣本的時間縮短至15分鐘。
檢測新冠病毒步驟
- 等溫放大:利用重組酶聚合酶放大法(recombinase polymerase amplification, RPA)提升樣本中的核酸含量
- Cas13偵測:將T7聚合酶、gRNA、Cas13a蛋白質和報導RNA放入第一步處理完的樣本溶液中
- 讀取結果:把溶液插入專用試紙讀取結果,或以有否螢光去判定結果
Source:The New England Journal of Medicine
Text by MEDICAL INSPIRE 醫·思維