基于环适体与滚环扩增的H1N1型流感病毒快速检测方法的建立与应用

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研究背景禽流感是由正粘病毒科A型流感病毒属中不同亚型流感病毒引起的禽类病毒病。根据禽流感病毒对其感禽的致病性将其分为高致病性禽流感和低致病性禽流感。传统检测方法步骤繁琐、周期长。分子生物学检测方法敏感、快速,因需昂贵的仪器设备和专业的操作人员,难以在基层检验工作中普及。因此,找到一种快速简便检测流感病毒的方法,具有重要现实意义。与常规检测相比,滚环扩增(rolling circle amplification,RCA)这种方法不仅可以直接扩增DNA和RNA,还可以实现对靶核酸的信号放大,灵敏度高,因此具有很大的应用价值和潜力。研究目的本课题应用流感环适体,建立一种双适体夹心结构检测流感病毒体系,通过显色指示剂达到可视化快速诊断流感病毒,为流感病毒快速检测提供新思路。研究方法(1)选取两条H1N1流感病毒DNA适体,先通过Mfold软件进行单链DNA适体和环适体的二级结构预测,将与单链DNA适体特异性结合位点一致的环适体进行锁式成环。(2)通过点杂交、纳米金比色和ELISA的表征方法对单链适体和环适体亲和力和特异性进行验证。(3)构建双适体夹心结构检测H1N1流感病毒体系,利用滚环扩增技术检测流感病毒。(4)选择不同显色剂对反应体系、反应条件进行优化,实现对扩增产物的可视化验证,建立可视化检测流感病毒的方法。研究结果(1)以流感病毒H1N1作为靶标,通过文献查阅获取2条单链DNA适体,利用Mfold软件拟合单链和环化后的适体二级结构,根据环化后的特异性结合位点的结构,确定将单链适体直接锁式成环。(2)通过ELISA方法,计算适体的环化前后解离常数,发现单链适体在环化后,解离常数发生改变。单链适体Ap1的解离常数为69.51 n M,环化后的CAPT1的解离常数为36.2 n M;单链适体Ap2的解离常数为13.53 n M,环化后的CAPT2的解离常数为24.38 n M。(3)对羟基柰酚蓝,钙黄绿素,中性红和SYBR Green I几种试剂进行显色验证比较,优化条件找到最适反应指示剂对H1N1流感病毒进行特异性检测。最终确定SYBR Green I显色剂显色效果最佳。(4)将环适体模板和等温扩增技术相结合,基于磁珠适体的试验方案进行RCA扩增,实现对H1N1流感病毒快速检测。其特异性快速检测H1N1流感病毒,检测时间最短为2小时,可视化检测的最低限为50 ng/μL。结论本研究成功建立了双适体夹心法检测流感病毒的方法,该方法具有特异性强、操作简单、方便省时和结果可视化的特定,为基层检测流感病毒提供了技术支持,具有广阔的发展前景。
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