17、基于纸基的分子诊断技术：进展与应用

基于纸基的分子诊断技术：进展与应用

1. 纸基核酸直接检测及其局限

在纸基分子诊断领域，早期有通过比色法检测RPA扩增产物的研究。在固定相中，金纳米颗粒形成浓缩环，这表明RCA反应成功。长单链DNA寡核苷酸与金纳米颗粒探针序列互补，阻止其在纸膜中分散。然而，这些直接在纸膜上检测核酸的方法存在诸多缺点，例如步骤繁多且耗时。因此，迫切需要开发一种能够捕获、扩增和检测核酸的改进装置。

2. 纸芯片用于核酸扩增与检测

近年来，核酸的等温酶促扩增技术备受关注，因其具有恒定的孵育温度、快速的扩增速率且无需热循环仪扩增等优点。常见的等温扩增技术包括LAMP、RPA、HDA、RCA和SDA等，这些技术常用于基于溶液的核酸扩增。纸基底物常被用于通过等温技术进行核酸扩增，它不仅可用于核酸提取，还能同时进行扩增和检测。以下是一些相关研究案例：
- HDA反应在纸底物上的应用 ：Shetty等人报道了使用HDA在Whatman 1号色谱纸上快速扩增结核分枝杆菌（MTB）DNA。制备即用型纸底物时，只需简单添加HDA反应试剂，然后将纸底物风干并冷藏备用。在风干的带有HDA试剂的纸底物上加入纯化的细菌基因组DNA，即可启动HDA反应。扩增的HDA产物通过PicoGreen染料产生的荧光信号进行检测，与碘化丙啶、DAPI和Sybr Green I相比，PicoGreen染料在纸底物上的检测效果最佳。
- 基于纸芯片的LAMP检测脑膜炎细菌 ：研究团队展示了基于纸芯片的LAMP检测三种不同类型脑膜炎细菌的方法。将LAMP反应混合物（如引物、DNA聚合酶、检测染料和稳定剂）风干在玻璃纤维底物上，制成即用型装置，其中