《Υβριδικό χαρτί/PDMS microfluidic συσκευή ενσωματωμένη με εκχύλιση RNA και ενίσχυση πολυμεράσης ανασυνδυάσης για την ανίχνευση του νορβιοϊού στο Foods Express
Ο Norovirus (Hunov) ανήκει στην οικογένεια Caliciviridae και μεταδίδεται κυρίως μέσω μολυσμένων τροφίμων. Είναι μια κύρια αιτία οξείας γαστρεντερίτιδας.
Το κέντρο ιογενών παθήσεων του Ινστιτούτου Lady Davis στο Πανεπιστήμιο McGill στον Καναδά έχει δημοσιεύσει από κοινού έρευνα σχετικά με μια σχετική μελέτη ανίχνευσης. Η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε μια συσκευή μικρορευστοειδούς με βάση το Origami και χρησιμοποίησε NOROINUS ποντικού 1 (MNV -1) για μια σειρά πειραμάτων δοκιμών. Η συσκευή απορροφά το RNA χρησιμοποιώντας μια λωρίδα χαρτιού, ενισχύει το RNA χρησιμοποιώντας τεχνολογία ισοθερμικής ταχείας νουκλεϊνικής οξέος MIRA και εκτελεί ανάλυση πλευρικής ροής στη λωρίδα χαρτιού. Ολόκληρη η διαδικασία ανίχνευσης και τα αποτελέσματα απεικονίζονται, με τη δοκιμή να ολοκληρώνεται εντός 35 λεπτών, επιτυγχάνοντας 100% εξειδίκευση και όριο ανίχνευσης 200 PFU/mL. Αυτή η συσκευή παρουσιάζει σημαντικές δυνατότητες ανίχνευσης ιών τροφίμων σε γεωργικά προϊόντα, ειδικά σε περιβάλλοντα απομακρυσμένης και περιορισμένης από πόρους.
Πειραματική μέθοδος
Οι λωρίδες χαρτιού κυτταρίνης απορρόφησαν το MNV -1 RNA, το οποίο στη συνέχεια απελευθερώθηκε στο αντιδραστήριο MIRA. Το RNA πρώτα αντιστράφηκε σε συμπληρωματικό DNA (cDNA) και στη συνέχεια ενισχύθηκε σε διπλό έλικες DNA (dsDNA). Στη συνέχεια, οι ανιχνευτές δεσμεύονται ειδικά στην ακολουθία προορισμού. Αφού το υπόλειμμα τετραϋδροφουρανίου (THF) διασπάστηκε με ενδονουκλεάση IV, ο υπόλοιπος κλώνος επεκτάθηκε με πολυμεράση για να παράγει ένα πλήρες αμπλικόνιο. Το αμπλικόνιο καταγράφηκε και απεικονίστηκε ως αλλαγή χρώματος στην γραμμή Τ.
(Σχηματικό διάγραμμα της πειραματικής αρχής)
Αναπτυξιακά επιτεύγματα
(Σχηματικό διάγραμμα της συσκευής μικρορευστοειδούς χαρτιού/PDMS)
Η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε μια αναδιπλούμενη συσκευή μικρορευστοειδούς χαρτιού/PDMS που ενσωματώνει πολλαπλές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της εκχύλισης νουκλεϊκού οξέος, της ενίσχυσης ισοθερμικού νουκλεϊκού οξέος και της οπτικής ανίχνευσης. Αυτή η συσκευή ενσωματώνει απρόσκοπτα ολόκληρη τη διαδικασία, από την προετοιμασία του δείγματος μέχρι την ανίχνευση τελικού σημείου του MNV -1.
Η συσκευή μικρορευστών ολοκληρώνει την ανίχνευση εντός 35 λεπτών, με όριο ανίχνευσης 200 PFU/mL. Το κόστος κάθε συσκευής μικρορευστών υπολογίζεται ως $ 6.76, καθιστώντας την πιο οικονομικά αποδοτική μέθοδο μεταξύ όλων των γνωστών μεθόδων ανίχνευσης που χρησιμοποιείται από την ερευνητική ομάδα.
Πειραματική σημασία
Η ερευνητική ομάδα αξιολόγησε περαιτέρω την απόδοση αυτής της μικρορευστολογικής συσκευής για την ανίχνευση MNV -1 σε μαρούλια και σμέουρα. Εισήγαγαν ακατέργαστα MNV -1 εκχυλίσματα RNA σε φρέσκα γεωργικά δείγματα, εξαλείφοντας την ανάγκη για σύνθετα βήματα εκχύλισης RNA και καθαρισμού. Η συσκευή ανίχνευσε 170 PFU/g σε μαρούλια και 230 PFU/g σε σμέουρα.
(Ευαισθησία του MNV -1 ανίχνευση σε μαρούλι και σμέουρα χρησιμοποιώντας τη συσκευή μικρορευστοειδούς)
Οι παραδοσιακές μοριακές μέθοδοι για την ανίχνευση ιών στα τρόφιμα, όπως η PCR και η qPCR, απαιτούν ιούς υψηλής καθαρότητας, γεγονός που καθιστά τη διαδικασία έκλουσης, συγκέντρωσης και καθαρισμού από το σύμπλεγμα των πινάκων τροφίμων. Επιπλέον, οι παραδοσιακές μέθοδοι απαιτούν περίπλοκο, ογκώδες και ακριβό εξοπλισμό, καθιστώντας τους ακατάλληλες για χρήση σε περιβάλλοντα περιορισμένου πόρων.
Αυτή η συσκευή έχει σημαντική αξία για την ταχεία ανίχνευση του Hunov και άλλων τροφικών ιών εντός της αλυσίδας εφοδιασμού τροφίμων.
Πληροφορίες άρθρου
Εφημερίδα: Εφαρμοσμένη και περιβαλλοντική μικροβιολογία
Τίτλος άρθρου: Υβριδικό χαρτί/PDMS Μικρορευσική συσκευή ενσωματωμένη με εκχύλιση RNA και ενίσχυση πολυμεράσης ανασυνδυάσης για ανίχνευση νορβιοϊού στα τρόφιμα
Παράγοντας αντίκτυπου: 3,9
Ερευνητική ομάδα: Κέντρο ιογενών ασθενειών, Ινστιτούτο Lady Davis, Πανεπιστήμιο McGill