《Hybride papier/PDMS Microfluïdisch apparaat geïntegreerd met RNA -extractie en recombinase polymerase -amplificatie voor detectie van norovirus in Foods Express
Norovirus (Hunov) behoort tot de familie Caliciviridae en wordt voornamelijk overgedragen door besmet voedsel. Het is een belangrijke oorzaak van acute gastro -enteritis.
Het virale ziektencentrum van het Lady Davis Institute aan de McGill University in Canada heeft gezamenlijk onderzoek gepubliceerd naar een gerelateerde detectiestudie. Het onderzoeksteam ontwikkelde een origami-gebaseerd microfluïdisch apparaat en gebruikte muizen norovirus 1 (MNV -1) voor een reeks testexperimenten. Het apparaat absorbeert RNA met behulp van een papieren strook, versterkt het RNA met behulp van MiRA multi-enzym isotherme snelle nucleïnezuuramplificatietechnologie en voert laterale stroomanalyse op de papieren strip uit. Het gehele detectieproces en de resultaten worden gevisualiseerd, waarbij de test binnen 35 minuten is voltooid, waarbij 100% specificiteit wordt bereikt en een detectielimiet van 200 PFU/ml. Dit apparaat toont een aanzienlijk potentieel voor het detecteren van door voedsel overgedragen virussen in landbouwproducten, vooral in afgelegen en middelen beperkte omgevingen.
Experimentele methode
Cellulosepapierstroken geabsorbeerd mnv -1 RNA, dat vervolgens werd vrijgegeven in het Mira -reagens. Het RNA werd eerst omgekeerd getranscribeerd in complementair DNA (cDNA) en vervolgens geamplificeerd in dubbelstrengs DNA (dsDNA). Vervolgens gebonden sondes specifiek gebonden aan de doelsequentie. Nadat het tetrahydrofuran (THF) residu werd gesplitst door endonuclease IV, werd de resterende streng uitgebreid door polymerase om een volledig amplicon te produceren. De amplicon werd gevangen genomen en gevisualiseerd als een kleurverandering op de T-lijn.
(Schematisch diagram van experimenteel principe)
Ontwikkelingsprestaties
(Schematisch diagram van papieren/PDMS microfluïdisch apparaat)
Het onderzoeksteam ontwikkelde een opvouwbaar papier/PDMS -microfluïdisch apparaat dat meerdere functies integreert, waaronder nucleïnezuurextractie, isotherme nucleïnezuuramplificatie en visuele detectie. Dit apparaat integreert naadloos het hele proces, van voorbeeldbereiding tot de eindpuntdetectie van MNV -1.
Het microfluïdische apparaat voltooit de detectie binnen 35 minuten, met een detectielimiet van 200 pfu/ml. De kosten van elk microfluïdisch apparaat worden berekend als $ 6,76, waardoor het de meest kosteneffectieve methode is van alle bekende detectiemethoden die door het onderzoeksteam worden gebruikt.
Experimentele betekenis
Het onderzoeksteam evalueerde verder de prestaties van dit microfluïdische apparaat voor het detecteren van MNV -1 in sla en frambozen. Ze introduceerden ruwe mnv -1 RNA -extracten in verse landbouwmonsters, waardoor de behoefte aan complexe RNA -extractie- en zuiveringsstappen wordt geëlimineerd. Het apparaat detecteerde 170 pfu/g in sla en 230 pfu/g in frambozen.
(Gevoeligheid van mnv -1 detectie in sla en frambozen met behulp van het microfluïdische apparaat)
Traditionele moleculaire methoden voor het detecteren van virussen in voedsel, zoals PCR en qPCR, vereisen hoge zuiverheidsvirussen, waardoor het proces van viruselutie, concentratie en zuivering van voedselmatrices complex maakt. Bovendien vereisen traditionele methoden gecompliceerde, omvangrijke en dure apparatuur, waardoor ze ongeschikt zijn voor gebruik in omgevingen met beperkte middelen.
Dit apparaat heeft een significante waarde voor de snelle detectie van Hunov en andere door voedsel overgedragen virussen in de voedselvoorzieningsketen.
Artikelinformatie
Journal: Applied and Environmental Microbiology
Artikeltitel: Hybrid Paper/PDMS Microfluïdisch apparaat geïntegreerd met RNA -extractie en recombinase polymerase -amplificatie voor detectie van norovirus in voedingsmiddelen
Impactfactor: 3.9
Onderzoeksteam: Viral Diseases Centre, Lady Davis Institute, McGill University