Gần đây,Đội ngũ giáo sư Lưu Quốc Trân, Đại học Trung văn Hồng Kông (Thâm Quyến)CRISPR / CasCông nghệ cảm biến sinh học cho những đột phá quan trọng trong hướng y tế chính xácThành quả nghiên cứu liên quan - -"Cảm sát sinh học CRISPR / Cas giao diện sợi thủy tinh để phát hiện dấu hiệu sinh học đa dạng"Nghiên cứu được công bố trongTạp chí quốc tếtế bàoTạp chí conXu hướng công nghệ sinh học。

Nhóm nghiên cứu đã phát triển thành công một loại phổ quát dựa trên giao diện sợi thủy tinhCRISPR / CasNền tảng phát hiện（g-CURS）Nhận dạng siêu nhạy cảm và định lượng nhanh di động đối với nhiều vật thể có độ phong phú thấp (axit nucleic hoặc protein), cho phép y tế chính xác và kiểm tra cạnh giường.POCT）。cáig-CURSHệ thống là đội nghiên cứu của giáo sư Lưu.2024Năm ởtế bàoTạp chí conThiết bịBáo cáo trên.CRISPRNền tảng phát hiệnSản phẩm GUSCIHệ thốngNâng cấp kỹ thuật.g-CURSHệ thốngĐạt được phát hiện nhiều mục tiêu axit nucleic và protein mục tiêu trong cùng một nền tảng, với cùng một hệ thống thuốc thử, đánh dấuCRISPRCông nghệ phát hiệnTừ“Đầu dò độc quyền chỉ số đơn”Giới hạn nhảy là“Một cặp thuốc thử đa năng phát hiện nhiều loại mục tiêu”Quy trình vận hành tiêu chuẩn hóa, giảm đáng kể chi phí nghiên cứu và ứng dụng, làCRISPRKỹ thuật chẩn đoánPOCTQuy mô hóa, quy mô hóa và thương mại hóa cung cấp các chiến lược mới, có thể được sử dụng rộng rãi trong phát hiện nhạy cảm mầm bệnh và sàng lọc nhanh các bệnh truyền nhiễm, chẩn đoán chính xác sớm ung thư và bệnh mãn tính, hướng dẫn sử dụng thuốc chính xác, đánh giá hiệu quả dược phẩm phát triển thuốc mới, giám sát phục hồi sau y học và mỹ thuật, và kiểm tra sức khỏe động vật.

Bối cảnh nghiên cứu công nghệ

Trong các tình huống y học như giám sát bệnh truyền nhiễm, quản lý bệnh mãn tính và sàng lọc sớm khối u, và y tế chính xác, việc kiểm tra độ nhạy cao của nhiều dấu ấn sinh học như axit nucleic và protein trong dịch thể là rất quan trọng. Tuy nhiên, các phương pháp phổ biến hiện nay nhưSản phẩm qPCR、ELISAVẫn còn các vấn đề về ứng dụng lâm sàng như hoạt động rườm rà, phụ thuộc vào thiết bị đắt tiền, yêu cầu mẫu lớn, thời gian phát hiện dài và không phù hợp với các tình huống thiếu tài nguyên.

Mặc dùCRISPRCác kỹ thuật đã từng bước được áp dụng trong chẩn đoán in vitro, nhưng các chiến lược truyền thống cần được thiết kế riêng cho từng mục tiêu.cRNAĐối với phát hiện vật cần kiểm tra độ phong phú thấp còn phụ thuộc rất nhiều vào chương trình mở rộng trước a - xít nucleic, dẫn đến bước tối ưu hóa sàng lọc thiết kế giai đoạn đầu phức tạp, thời gian phát hiệu dài, hiệu quả ứng dụng thấp, tính chung kém. Để làm được điều này, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Liu đã phát triển mộtPortable mà không cần pre-khuếch đạiCRISPR / CasNền tảng phát hiện nhanh:g-CURSKhông chỉ giải quyết vấn đề nan giải của phương pháp kiểm tra truyền thống trong lâm sàng, mà còn mở rộngCRISPR / CasỨng dụng công nghệ cảm biến sinh học trong y học chính xác cho phép phát hiện đồng thời nhiều chỉ dấu sinh học trong cùng một hệ thống.

g-CURSNguyên tắc kỹ thuật và điểm nổi bật

g-CURSNền tảng phát hiện sử dụng sợi thủy tinh làm tàu sân bay, với sự trợ giúp củaCRISPR / Cas12aCông nghệ khuếch đại tín hiệu theo cấp số nhân, sử dụng cùng một bộcRNAvàssDNAKích hoạt hệ thống thuốc thử phụ có thể phát hiện axit nucleic khác nhau và nhiều mục tiêu protein, không cần thiết kế cá nhân hóa cho các mục tiêu khác nhau tương ứngRNA của CRISPRVà màn hình vị trí mục tiêu tương ứngChọn;Trong đó cấu trúc kênh chip bên trong nền tảng phát hiện là do mặt chính xác của Mô - xunCông nghệ in li-tô lập thể (PμSL) (nanoArch)^®S140， Độ chính xác: 10μm) Lật khuôn bằng PDMS sau khi chuẩn bị khuônThông số kỹ thuật sản phẩm: - Type: Digital Multifunction Imaging System - Standard Functions: Copy, Print (DNA T4Kết nối enzyme, phân biệt chính xác sự khác biệt cơ bản đơn lẻ. Không cần mở rộng trước,CRISPR / Cas利用AutoCARNguyên tắc Cascade Amplification vàCONANChỉ số tín hiệu cảm ứng mạng phản ứng khuếch đại chu kỳ, đạt được30Phóng đại nhiệt độ nhanh trong vòng vài phút; Xây dựng kháng thể bẫy và đánh dấu trên bề mặt sợi thủy tinhssDNAPhát hiện kháng thể“Cấu trúc bánh sandwich miễn dịch”ThựchiệnChuyển đổi và khuếch đại tín hiệu protein; Thông qua homemadeMáy huỳnh quang cầm tay đọc tín hiệu cần đo, ống kính cố định độ phân giải cao tích hợp và mô-đun không dây với điện thoại di động của người dùng cuốiứng dụngĐạt được trực quan hóa kết quả với chẩn đoán thông minh, hỗ trợ người không chuyên hoạt động độc lập, đáp ứngPOCTỨng dụngNhu cầu sân khấu.

Ứng dụng lâm sàngĐánh giá hiệu suất

g-CURSHiệu suất kiểm tra lâm sàng hiệu quả và chính xác, nhận dạng đặc hiệu caoĐồng bằng SARS-CoV-2đột biếncDNAvàHPV16 E7Phân đoạn gen, thời gian phát hiện là khoảng30phút; Xác định chính xác6Sự khác biệt đột biến trong một cơ sở, có khả năng phân biệt sai cơ sở đơn lẻ, trong......HPV16Kết quả xét nghiệm vàSản phẩm qPCRNhất trí. Áp dụng cho các mẫu huyết thanh của bệnh nhân Parkinson,g-CURSmạc đường ruột muqueuses digestives (IL-6、TNF-α、IFN-γđợi) Hỗ trợ kiểm tra đa chỉ tiêu có kích thước mẫu thấp. Với thương mạiELISAĐộ nhạy phát hiện được cải thiện so với bộ dụng cụ2-3Số lượng, thời gian phát hiện rút ngắn.80%,Giảm kích thước mẫu cần thiết (chỉ cần5μLChi phí phát hiện giảm90%Thực hiện di động.CRISPR / CasKỹ thuật chẩn đoán in vitro phát hiện đồng thời nhiều chất. Bước đột phá nàyCRISPR / CasNền tảng thử nghiệm hy vọng sẽ thúc đẩy y tế chính xác từ phòng thí nghiệm đến cộng đồng, cung cấp các giải pháp thuận tiện và kinh tế hơn cho chẩn đoán sớm bệnh và giám sát động lực.

Tác giả của bài viết này là Hong Kong.Trung Quốc lớnKhóa tập huấn về nghiên cứu trong kinh tế y tế (Health economics research) (Dư ĐiềmTác giả thông tin luận văn là Trường Y Đại học Trung văn Hồng Kông (Thâm Quyến)Giáo sư Liu Guozhen. Công việc đã nhận được Quỹ khoa học tự nhiên quốc gia, Quỹ chung doanh nghiệp Quỹ nghiên cứu cơ bản và ứng dụng tỉnh Quảng Đông, tỉnh Quảng Đông“Dự án Pearl River”,Quỹ mở cửa phòng thí nghiệm Vịnh Thâm Quyến, Cảng Trung Thâm-Quỹ phòng thí nghiệm chung cuộc sống Bác Nhã và Quỹ phát triển đại học......