人乳頭瘤病毒（HPV）是一組環(huán)狀雙鏈DNA（dsDNA）病毒。HPV可以根據(jù)其致癌特性大致分為低風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)亞型。HPV16和HPV18是兩種最常見(jiàn)的高危HPV亞型，引起70%的侵襲性宮頸癌。目前的HPV檢測(cè)方法存在操作繁瑣、通量低、設(shè)備復(fù)雜等缺點(diǎn)。
據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，2023年2月1日，中科院精密測(cè)量院核酸復(fù)合物結(jié)構(gòu)與功能研究組聯(lián)合武漢大學(xué)高等研究院胥國(guó)勇課題組在Analytical Chemistry在線發(fā)表了題為“Integrating CRISPR-Cas12a into a Microfluidic Dual-Droplet Device Enables Simultaneous Detection of HPV16 and HPV18”的研究論文。
基于CRISPR診斷系統(tǒng)的高特異性、敏感性以及微流控技術(shù)強(qiáng)大的液體控制能力，該研究開(kāi)發(fā)了一種同時(shí)檢測(cè)HPV16和HPV18的微流控雙液滴裝置（M-D3）。該裝置通過(guò)結(jié)合CRISPR-Cas12a系統(tǒng)和多重RPA技術(shù)，可用于同時(shí)檢測(cè)HPV16和HPV18。在此液滴微流控平臺(tái)中，RPA對(duì)靶標(biāo)先進(jìn)行擴(kuò)增，再利用CRISPR-Cas系統(tǒng)對(duì)擴(kuò)增后的目標(biāo)核酸進(jìn)行檢測(cè)。由于M-D3可以平行產(chǎn)生兩組液滴，因此HPV16-crRNA/綠色報(bào)告分子和HPV18-crRNA/紅色報(bào)告分子可以分別封裝在相關(guān)液滴中。當(dāng)有靶標(biāo)存在時(shí)，將觸發(fā)Cas12a的非特異性切割活性，并對(duì)報(bào)告分子進(jìn)行切割，生成相應(yīng)的熒光信號(hào)，用于核酸檢測(cè)。根據(jù)熒光顏色和強(qiáng)度，我們可以區(qū)分樣本為HPV16/HPV18陽(yáng)性或陰性。
該研究采用M-D3評(píng)估臨床人類患者樣本中的HPV16/HPV18感染情況。結(jié)果表明，M-D3芯片上讀取的結(jié)果與臨床結(jié)果高度一致，其敏感性和特異性分別為92.3%和100%。M-D3平臺(tái)具有操作方便、檢測(cè)時(shí)間短、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)傳染病的有效診斷具有重要意義，在多路核酸檢測(cè)方面具有巨大的應(yīng)用潛力。
武漢大學(xué)高等研究院胥國(guó)勇教授，中科院精密測(cè)量院劉買(mǎi)利院士團(tuán)隊(duì)的李穎研究員、楊運(yùn)煌研究員為通訊作者，武漢大學(xué)高等研究院/精密測(cè)量院聯(lián)培博士生趙銀為本文第一作者。該研究工作由國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃提供經(jīng)費(fèi)支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c05320
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