PLoS Biol：利用試紙條30秒內純化動物、植物和微生物的核酸

來源：作者：人氣：-發表時間：2017-11-23 09:27:00【大中小】

在一項新的研究中，來自澳大利亞昆士蘭大學的研究人員開發出一種新的試紙條（dipstick）而能夠快速地檢測病原體和診斷人類、動物和植物疾病。相關研究結果于2017年11月21日發表在PLoS Biology期刊上，論文標題為“Nucleic acid purification from plants, animals and microbes in under 30 seconds”。

dipstick快速地檢測病原體和診斷人類、動物和植物疾病
圖片來自Michael Mason

這種試紙條的制作方法為將一張GE公司的Whatman#1濾紙的一半浸在熔化的蠟中，從而產生一個不透水的區域；在蠟凝固后，這張部分涂蠟的濾紙被切割成寬44毫米的長方形條（大約91%的區域涂上蠟，9%的區域未涂蠟）；這個長方形條隨后被切割成寬大約2毫米的試紙條，每根試紙條具有一個核酸結合區和一個手柄。

為了利用這種試紙條純化核酸，這些研究人員以葉子組織為例進行說明。他們將葉子組織浸入到含有500μl細胞裂解液（20 mM Tris [pH 8.0], 25 mM NaCl, 2.5 mM EDTA, 0.05% SDS）和兩個滾珠的試管中。他們接著讓這種試紙條浸入到葉子組織的粗提液中來結合核酸，隨后又讓它浸入到清洗液中（10 mM Tris [pH 8.0], 0.1% Tween-20），最后將它浸入到擴增反應液中，從而結合到它上的核酸洗脫下來。在洗脫后，這種試紙條被丟棄，并將擴增反應液轉移到一臺熱循環儀中進行擴增反應。

加入Whatman#1與直接加DNA實驗比較

昆士蘭大學農業與食品科學學院的Jimmy Botella教授說，這種技術能夠在不存在專業設備或人員的情形下在短短30秒內提取出活生物中的DNA和RNA。

他說，“我們成功地在巴布亞新幾內亞偏遠的種植園中利用這種試紙條診斷生病的樹，而且將它應用于牲畜、人類樣品和食品中的病原體，以及用于檢測環境風險，如被大腸桿菌污染的水。

” “這種方法將給發達國家和發展中國家的人提供一種解決一系列農業、健康和環境問題的新方法。”

Botella教授說，當前的商業化試劑盒能夠通過一種漫長而繁瑣的過程來分離DNA和RNA，這需要專業的實驗室設備，這就是在現場開展這種分離是不切實際的。

這些研究人員起初為特定的植物開發出這種試紙條技術，隨后發現它能夠純化來自很多農業上重要的植物物種的DNA。

Botella教授說，“我們發現它具有更加廣泛的意義，這是因為它能夠被用來純化來自人血液、病毒、源自被感染的植物或動物的真菌性病原體和細菌性病原體的DNA或RNA。”

昆士蘭大學的商業化公司UniQuest已為這種試紙條技術提交了專利申請，并且正在尋找商業伙伴來擴大它的應用。

Botella教授說，“我們的技術消除了對用于樣品制備的專業實驗室的需求，而且比任何現存的其他技術更加簡單、更加快速和更加便宜，從而使得每個人都能夠得到診斷。”

“我們的試紙條與我們的團隊開發出的其他技術相結合在一起，意味著從樣品收集到獲得最終的診斷結果的這整個診斷過程能夠在醫院、農場、旅館房間或者甚至在偏遠地區（如熱帶叢林）中輕松地開展。”

文章來源

Yiping Zou, Michael Glenn Mason, Yuling Wang et al. Nucleic acid purification from plants, animals and microbes in under 30 seconds. PLoS Biology, Published: November 21, 2017, doi:10.1371/journal.pbio.2003916