然而LAMP反应需要在温度为60℃的反应条件下进行,而Cas13a在这一温度下不够稳定。研究人员找到了名为AapCas12b的Cas酶,能够在LAMP反应条件下维持足够的活性,同时对指导RNA和反应中的添加剂进行了优化,让Cas酶介导的检测步骤维持足够的灵敏度。在实验条件下,这一检测的下限为100个新冠病毒RNA分子。
研究人员同时简化了提取RNA的步骤,只需要在含有新冠病毒的咽拭子或唾液样本中加入裂解病毒,释放RNA的试剂,无需纯化分离RNA,就可以将释放的病毒RNA用于检测。
▲STOPCovid检测的测试流程(图片来源:参考资料[3])
STOPCovid在检测患者样本时表现出100%特异性
在今年2月发布的研究中,由于患者样本的稀缺,研究人员只使用合成的RNA对新冠病毒CRISPR检测的表现进行了评估。这次,研究人员使用12个新冠病毒阳性和5个新冠病毒阴性患者咽拭子样本对STOPCovid检测的特异性和灵敏度进行了检验。每个样本都进行了三重测试(triplicate)。实验结果表明,在5个新冠病毒阴性的样本中,STOPCovid没有给出任何假阳性结果,而在12个新冠病毒阳性样本中,STOPCovid在11个样本的三次测试中都给出阳性结果,在1个样本的三次测试中两次给出阳性结果。
▲STOPCovid检测结果(图片来源:参考资料[2])
研究人员表示,他们已经准备了一些初始试剂盒,能够让其它的研究人员进一步开发这一检测平台。研究团队已经与美国FDA进行交流,探索获得紧急使用授权(EUA)所需要的步骤。张锋教授在访谈中表示,这一检测的独特之处在于将化学反应简化为一个步骤,从而防治在多步反应中因为转移液体可能带来的样本污染。这使它更适合作为即使检测使用。
参考资料:
[1] New CRISPR-based test for Covid-19 could be a simple, cheap at-home diagnostic, scientists say. Retrieved May 5, 2020, from https://www.statnews.com/2020/05/05/crispr-covid-19-test-could-be-simple-cheap-at-home-diagnostic/
[2] STOPCOVID. Retrieved May 5, 2020, from https://www.stopcovid.science/
[3] Point-of-care testing for COVID-19 using SHERLOCK diagnostics. Retrieved May 5, 2020, from https://www.stopcovid.science/docs/STOPCovid%20Whitepaper.pdf
[4] Broughton et al., (2020). CRISPR–Cas12-based detection of SARS-CoV-2. Nature Biotechnology, https://doi.org/10.1038/s41587-020-0513-4.
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原标题:张锋教授团队推出新一代新冠病毒CRISPR检测技术,让即时检测更便捷