硅基固相DNA提取结合等温扩增检测肺炎支原体新方法研究

肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae)是引起呼吸道感染和社区获得性肺炎(Community-acquired pneumonia,CAP)的常见病原体,对成人和儿童的生命健康具有较大威胁。因此,早期快速诊断肺炎支原体感染对防控CAP的流行具有重要意义。为了快速、准确检测肺炎支原体,本研究使用氨基偶联剂对硅胶膜进行了氨基化改性,开发了氨基改性硅胶膜(Amino-modified silica membrane,AMSM)提取DNA的新方法。与未进行改性的硅胶膜相比,AMSM对DNA吸附能力提高了约11倍。直径为3 mm的AMSM对DNA的吸附量约为133.5 ng,单位面积吸附量约为18.89 ng/mm~2,吸附效率接近90%。AMSM具有较高的DNA吸附能力,且吸附效果稳定。本研究提出的AMSM提取DNA的方法简单、快速且无需高速离心步骤,可在3 min内完成DNA的快速捕获和富集。这为开发集成固相DNA提取和等温扩增检测肺炎支原体的新方法奠定了基础。等温核酸扩增技术不需要昂贵的扩增仪器,更适合在资源匮乏地区和即时检验(Point-of-care testingPF-02341066 MW,POCT)环境中检测肺炎支原体。本研究将AMSM提取DNA的方法与等温扩增方法相结合,提出了一种快速、简便且灵敏的肺炎支原体检测新方案。AMSM对环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)和变性泡介导的链交换扩增(Strand exchange amplification,SEA)均无显著影响,且AMSM/DNA复合物可不经过洗脱步骤直接进行扩增反应。灵敏度分析结果表明,AMSM结合比色法LAMPDorsomorphin半抑制浓度可检出含有1.0×10~0 copies/μL的DNA样本,AMSM结合比色法SEA可检出含有1.0×10~1 copies/μL的DNA样本。此外,对45个肺炎支原体真实样本进行了检测,结果表明结合了AMSM的比色LAMP法的阳性符合率为96.67%,结合了AMSM的比色SEA法的阳性符合率为93.33%。本研究提出的基于AMSM的肺炎支原体检测方案无需高速离心步骤,整个过程可在60 min内完成检测,实现了检测结果的可视化。综上所述,本研究所提出的肺炎支原体检测方案简单、快速,可用于低浓度样本的检测,适bioorthogonal reactions合在资源贫乏的地区和POCT环境中进行肺炎支原体的快速检测,为未来开发自动化检测装置和用于其它病原体的快速检测提供了方法参考,具有广阔的应用前景。