在新兴的分子诊断技术中,反转录环介导等温放大(RT-LAMP)逐渐成为关键的工具,尤其在疫情和传染病的快速检测上,其独特的优势使得它在全球公共卫生中扮演重要角色。这种技术不仅简化了许多传统的分子检测过程,也大幅降低了检测成本,使得它在资源有限的环境中也能有效运用。
RT-LAMP结合了LAMP技术与反转录的步骤,使我们能够直接检测RNA,这对于病毒诊断尤为重要。
RT-LAMP的原理基于其等温放大的特性,通常在60至65摄氏度的恒定温度下进行反应,这与传统的聚合酶链反应(PCR)形成鲜明对比。 PCR需要经过多次升降温的循环,而RT-LAMP则仅需一个恒定的温度,这不仅提升了便捷性,也降低了对专业设备的需求。
在RT-LAMP中,通常会使用两对或三对引物,以放大目标RNA的特殊序列。这些引物的设计在提高特异性方面起着关键作用。透过使用四种不同引物组合,RT-LAMP能够在目标基因的六个不同区域进行放大,从而增加检测的精确性。
在引物设计过程中,多数应用中,PrimerExplorer和MorphoCatcher的组合能够有效提高反应的特异性。
RT-LAMP的检测产品可以透过简单的光度测量来观察,这是因为放大过程中会产生一种副产物——焦磷酸镁。此物质的沉淀可以透过肉眼或简易的光度设备来进行实时监测,甚至可利用染料如SYTO 9或SYBR绿进行更为准确的定量分析。
与此同时,通过使用金奈米粒子(AuNP)和SSDNA的结合,RT-LAMP还能简化检测过程,降低所需仪器的复杂性。此外,pH指示剂如酚红也可用于RT-LAMP的颜色变化检测,显示出这项技术的多样性和灵活性。
目前RT-LAMP在检测多种传染病方面的潜力不容小觑。一些研究已经展开,针对如登革热、Zika病毒、结核病、疟疾及COVID-19等病原体进行研究,显示出达到了有效的检测结果。特别是在低收入国家,RT-LAMP技术的使用可望提升临床诊断的效率,减少繁琐的样本处理程序。
作为一种相对新颖的技术,RT-LAMP的稳定性和抗抑制性相对于传统PCR有着显著的优势,使得它能够从最小处理过的样本中检测病原体。
尽管RT-LAMP在快速检测方面展现出了优越性,但其多样性及应用范围仍不及PCR。由于LAMP需使用多至六个引物进行放大,因此使得引物设计相对复杂,也在一定程度上限制了其在更广泛的分子生物学应用中的表现。
此外,由于LAMP反应过程中无法运用如TaqMan探针等技术,导致该技术在实时多重检测中仍存在挑战。引物-引物相互作用的可能性增加,也可能导致假阳性结果,这都是行业需要克服的问题。
未来,随着研发进展,结合RNase的放大技术(RHAM)将可能推动RT-LAMP的边界,实现更高效的检测。这将有助于将RT-LAMP技术推广至更多样的应用领域,特别是在病毒病原体的快速检测中。
RT-LAMP的有效性及快速性,是否将改变我们对传染病检测的方式?