PLoS Biol：利用试纸条30秒内纯化动物、植物和微生物的核酸

来源：作者：人气：-发表时间：2017-11-23 09:27:00【大中小】

在一项新的研究中，来自澳大利亚昆士兰大学的研究人员开发出一种新的试纸条（dipstick）而能够快速地检测病原体和诊断人类、动物和植物疾病。相关研究结果于2017年11月21日发表在PLoS Biology期刊上，论文标题为“Nucleic acid purification from plants, animals and microbes in under 30 seconds”。

dipstick快速地检测病原体和诊断人类、动物和植物疾病
图片来自Michael Mason

这种试纸条的制作方法为将一张GE公司的Whatman#1滤纸的一半浸在熔化的蜡中，从而产生一个不透水的区域；在蜡凝固后，这张部分涂蜡的滤纸被切割成宽44毫米的长方形条（大约91%的区域涂上蜡，9%的区域未涂蜡）；这个长方形条随后被切割成宽大约2毫米的试纸条，每根试纸条具有一个核酸结合区和一个手柄。

为了利用这种试纸条纯化核酸，这些研究人员以叶子组织为例进行说明。他们将叶子组织浸入到含有500μl细胞裂解液（20 mM Tris [pH 8.0], 25 mM NaCl, 2.5 mM EDTA, 0.05% SDS）和两个滚珠的试管中。他们接着让这种试纸条浸入到叶子组织的粗提液中来结合核酸，随后又让它浸入到清洗液中（10 mM Tris [pH 8.0], 0.1% Tween-20），最后将它浸入到扩增反应液中，从而结合到它上的核酸洗脱下来。在洗脱后，这种试纸条被丢弃，并将扩增反应液转移到一台热循环仪中进行扩增反应。

加入Whatman#1与直接加DNA实验比较

昆士兰大学农业与食品科学学院的Jimmy Botella教授说，这种技术能够在不存在专业设备或人员的情形下在短短30秒内提取出活生物中的DNA和RNA。

他说，“我们成功地在巴布亚新几内亚偏远的种植园中利用这种试纸条诊断生病的树，而且将它应用于牲畜、人类样品和食品中的病原体，以及用于检测环境风险，如被大肠杆菌污染的水。

” “这种方法将给发达国家和发展中国家的人提供一种解决一系列农业、健康和环境问题的新方法。”

Botella教授说，当前的商业化试剂盒能够通过一种漫长而繁琐的过程来分离DNA和RNA，这需要专业的实验室设备，这就是在现场开展这种分离是不切实际的。

这些研究人员起初为特定的植物开发出这种试纸条技术，随后发现它能够纯化来自很多农业上重要的植物物种的DNA。

Botella教授说，“我们发现它具有更加广泛的意义，这是因为它能够被用来纯化来自人血液、病毒、源自被感染的植物或动物的真菌性病原体和细菌性病原体的DNA或RNA。”

昆士兰大学的商业化公司UniQuest已为这种试纸条技术提交了专利申请，并且正在寻找商业伙伴来扩大它的应用。

Botella教授说，“我们的技术消除了对用于样品制备的专业实验室的需求，而且比任何现存的其他技术更加简单、更加快速和更加便宜，从而使得每个人都能够得到诊断。”

“我们的试纸条与我们的团队开发出的其他技术相结合在一起，意味着从样品收集到获得最终的诊断结果的这整个诊断过程能够在医院、农场、旅馆房间或者甚至在偏远地区（如热带丛林）中轻松地开展。”

文章来源

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