开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
- 研究背景,目的及意义
2019年12月起由新型冠状病毒(SARS-CoV-2)导致的新型冠状病毒肺炎(NCP)对全球公共卫生造成了重大和急迫威胁。在SARS-CoV-2早期的临床分子诊断中,暴露出了现有的诊断方法不少缺陷和问题。选择合适的检测技术和方法对病原学做出准确、快速的鉴定,对提高疾病的诊断和治疗效率,遏制传染病爆发流行起关键作用。本项目拟对环介导等温扩增,胶体金技术,实时荧光RT-PCR等方法进行研究和比较、开发准确且快速的分子诊断检测方法。
- 拟解决的关键问题
- 胶体金免疫层析试纸的制备与优化
- 假阳性假阴性结果的避免
- 检测手段的简化与推广
- 文献综述
- 冠状病毒简介
冠状病毒颗粒包含3种主要的结构蛋白:(1)非常大的(200 k)S糖蛋白,它形成在病毒包膜中发现的大体积(15~20 nm)的聚体;(2)一种不寻常的M糖蛋白和内部磷酸化的N蛋白;(3)此外还有一 个较小分子的跨膜蛋白E,一些冠状病毒还含有一个HE蛋白。30 kb 正单链 RNA 基因组是已知的最大RNA病毒基因组。图 2 为冠状病毒结构的模式图。该类冠状病毒模式显示由S蛋白、N蛋白、M糖蛋白、E蛋白和RNA聚合链组成。决定病毒和细胞相互识别的是S蛋白的基因。研究认为突变率在不同的流行期有不同的变化,在SARS流行早期的基因变异大于流行中期,而流行中期又大于流行后期。[1-2]
- 病毒检测方法概述
2.1病毒核酸RT-PCR
聚合酶链反应(PCR)是一种基于核酸序列的分子生物学诊断技术。SARS-CoV-2的基因组为单链正RNA( ssRNA),因此RNA基因组需先通过反转录酶合成互补的cDNA链,再以cDNA链为基础进行PCR扩增。[3]逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)是 RNA 逆转录(RT)与cDNA聚合酶链反应(PCR)相结合的技术。病毒核酸RT-PCR测试已成为目前诊断COVID-19的标准诊断方法。然而,这些实时PCR测试试剂盒有许多局限性:
1)这些测试的周转时间长且操作复杂;通常平均需要2到3个小时才能产生结果。
2)PCR测试需要经过认证的实验室,昂贵的设备和训练有素的技术人员才能进行操作。
3)对于COVID-19的RT-PCR,存在一些假阴性结果。这些局限性使得RT-PCR不适合用于快速,简单的患者诊断和筛查领域。[4-5]
2.2环介导等温扩增
环介导等温扩增(LAMP)在等温核酸扩增技术中应用最为广泛,该技术所需设备简单,检测性能与实时荧光RT-PCR相近,检测时间短,但技术难度和对设备要求较高。[4]然而LAMP分析中的高效扩增机制使其对以前的LAMP反应产生的残留高度敏感,这些残留污染会成为重新扩增的模板,从而导致错误的假阳性结果。[6-9]
