与癌症相关的核酸的精确水平可以用肉眼检测出来

核计划组

一项简单的噬菌体培养计数就能让科学家发现微量的癌症生物标志物

癌症生物标记物现在可以用肉眼检测和计数了吗.这项新技术使用转基因荧光病毒来标记疾病的生物标志物,使它们能够被肉眼发现,其准确性可与定量聚合酶链式反应(qPCR)相媲美,后者是目前的金标准。最重要的是,研究人员声称这种技术更便宜、更容易执行,而且没有假阳性的风险。

微RNA (miRNA)是一种短长度的RNA,一些癌细胞会将其释放到血液中,在血液中它们被认为有助于转移。特定的miRNAs可以作为特定癌症的指纹。Attomolar (10-18年M)的浓度可以通过qPCR在临床上检测和量化,在一系列重复的加热和冷却循环中,RNA被酶扩增,并在RNA扩增时实时检测产物。然而,这种方法有几个缺点,特别是一个序列相对于另一个序列的选择性放大可能导致假阳性。

中国南京东南大学的科学家及其中国和美国的同事设计了一种检测mirna的新技术,该技术使用基因工程的T7噬菌体(一种只攻击细菌的病毒),一端是荧光绿色蛋白,另一端是金结合蛋白。然后,他们将这些噬菌体添加到带有寡核苷酸标记的金纳米颗粒(GNPs)溶液中,该寡核苷酸与一种名为let-7a的miRNA(一种非小细胞肺癌的生物标志物)的一端结合。另外,研究人员用数百个寡核苷酸序列副本将磁性微粒(MMPs)功能化,这些寡核苷酸序列将结合该miRNA的另一端。然后,他们将噬菌体标记的GNPs和MMPs一起孵育在含有癌症miRNAs的溶液中。

如果癌症生物标志物存在,噬菌体标记的GNPs和MMPs结合到miRNA的相反端,导致let-7a充当胶水,将数百个GNPs粘在每个MMP上。如果特定的miRNA不存在,这两个粒子就没有关联。然后,研究人员将MMPs与任何结合的GNPs一起从溶液中磁性分离出来。最后,噬菌体从GNPs中释放出来,并在宿主细菌培养基上培养。

点计数

每个荧光噬菌体病毒在细菌培养基上繁殖,形成一个单独的空斑。3小时后,只需用紫外线照射斑块并计数绿色斑点,就可以用肉眼计数斑块。样本中存在的每个噬菌体在分离前都与样本溶液中的一个miRNA相关联,因此研究人员可以使用宿主培养基上的病毒空斑数量来计算miRNA的浓度。此外,当研究小组在没有miRNAs的情况下进行对照实验时,在宿主细菌培养基上没有发现斑块。研究人员说,这证明了与qPCR不同的是,他们的新测试没有假阳性的风险。

研究人员还声称,这项技术比qPCR更简单、更便宜:“对于这项技术,我们不需要专门的设备,不像qPCR,”生物化学家说Chuanbin毛俄克拉荷马大学和浙江大学毛说,传统的qPCR检测一个样本的成本约为120美元(77英镑),而他的技术只需要大约30美元。进一步的测试表明,该技术可以用于测试同一样本中的多个mirna,并且对真实的组织样本也有效。

Bio-analytical化学家格雷戈里·韦斯他说:“他们在利用病毒建立检测方案方面提出了真正的创新。”然而,他对研究人员声称该技术将更容易、更便宜或与qPCR一样快的说法表示怀疑。“这里有很多专业步骤,比如磁珠捕获,你如何执行这些步骤会影响结果。”谈到成本,他说:“我们用金纳米颗粒和磁性微粒做了一些研究,这些东西都非常昂贵,而(qPCR中使用的试剂)如今在实验室里只是普通产品。”尽管如此,他说:“qPCR是依赖于序列的,有时它就是不能识别序列,所以我认为在某些时候这肯定是有用的。”