9、即时护理的纸基核酸检测技术解析

即时护理的纸基核酸检测技术解析

1. 核酸扩增技术

在纸流体检测系统中，由于提取的核酸量少，且在多个样本制备步骤中存在样本损失，因此扩增对于大多数纸流体检测系统而言是必不可少的。以下介绍几种常见的核酸扩增方法：

1.1 聚合酶链式反应（PCR）

自1983年发明以来，聚合酶链式反应（PCR）一直是核酸检测的主要方法，自然也是此类应用的首选。2007年有研究将侧向流动技术与PCR结合用于终点检测。然而，由于PCR需要热循环程序，且仪器成本相对较高，将其与纸流体技术结合需要更多的工程努力。尽管其价格已大幅下降，仪器尺寸也显著减小以提高便携性，但这仍违背了使用低成本纸流体设备进行即时护理（POC）的初衷。因此，在纸流体诊断中，这种扩增方法并未得到积极推广。

1.2 等温扩增技术

与PCR相比，等温扩增方法在温度控制方面具有明显的技术优势。以下介绍几种常见的等温扩增方法：

1.2.1 环介导等温扩增（LAMP）

LAMP在60 - 65°C下工作，由于使用了六种不同的引物，对目标具有高度特异性。其DNA生成速率比PCR高100倍。以下是一些相关应用案例：
- Liu等人的研究 ：首次将LAMP与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）装置结合在纸上检测人类免疫缺陷病毒。在他们的混合装置中，核酸通过反应室中的Whatman FTA纸进行纯化，随后直接进行LAMP，无需洗脱核酸，从而简化了装置中的复杂流控。
- Zhang等人的研究 ：在使用FTA纸制备的微毛细管系统上进行LAMP。整个微毛细管系统只需将毛细管与一小片