佳和试剂-日本研制出新型RNA检测 20分钟搞定

日本研制出新型RNA检测 20分钟搞定

来自日本RIKEN先端科学研究所的研究人员开发了一种新型无动力(power-free)微流体芯片可以在仅仅20分钟内检测来自极小样本量的 microRNA。由于大大降低了检测所需的时间和样本量，这种芯片为早期医疗点诊断( point-of-care diagnostics )癌症和阿尔茨海默氏症等疾病奠定了基础。

microRNA(miRNA)是一类天然存在的非编码RNA，在基因调控中扮演着重要角色。参与了细胞内广泛的生理过程，包括发育、分化、增殖、凋亡等。在癌症、阿尔茨海默氏症等疾病中随着疾病进程体液中某些miRNA的浓度随之增高，人们由此希望能通过这些短RNA掌握更快速、更准确诊断的关键。现有的敏感miRNA检测技术需要数天才能获得诊断，相关设备只能通过专业培训人员操作，使其在许多情况下无法使用。

该研究小组于是着手克服这些障碍，开发一种只需极少量样品，快速、易用的医疗点诊断设备。在早先的研究中，该研究小组开发了一种采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)的微芯片设备。PDMS是一种硅树脂化合物，具有空气吸收特性，可将试剂拉入捕获探针(capture probe)中进行分析。这种抽泵技术无需外部动力源，设计简化，但由于需要大量的样本不适合实际应用。

新设备也利用PDMS作为空气泵，但却通过一种称作层流辅助树枝状扩增(laminar flow-assisted dendritic amplification ，LFDA)的信号放大技术大大提高了这一方法的灵敏度。首先，将结合特异miRNA序列固定在玻璃表面，与miRNA样本一起进行分析，然后其上插入一层PDMS，中间有通道。在真空中抽空空气，PDMS诱导一种泵效应，吸引扩增试剂，进入通道入口，通过通道与miRNA接触，生成荧光标记的树枝状结构，随着时间增长，可快速进行检测。

这一技术的敏感性将诊断所需的样本量减少到只需0.25埃摩尔(10-18摩尔)，比早先的模型灵敏度提高1000倍数。检测时间仅需20分钟，这些特性使得这一自供能设备适用于资源匮乏的环境，有希望成为供发展中国家和世界各地百万人使用的便携式医疗点诊断设备。