2018年6月30日
本文介绍一种从病毒灭活的全血中快速提取病毒核酸的方案。该提取过程直接在采血管中进行,无需任何设备或电力。该方法不依赖实验室设施,可在任何场所使用(例如,野外医院)。
该方法在对出现病毒感染症状的患者进行床旁诊断时具有重要帮助。此技术的主要优势在于无需实验室设备和电力,因此可在医院病房内实施。接下来将由我实验室的医学博士 Anders Fomsgaard 和科学家 Morten Rasmussen 演示血液采集操作流程。
首先准备采血管。使用连接在3 mL注射器上的25号一英寸针头,将1.6 mL商用裂解缓冲液注入4 mL EDTA真空采血管中。必须保持采血管内的真空状态,以确保血液采集成功。
因此,务必使用针头将裂解缓冲液注入采血管中。接下来,充分重悬体积为960 µL的磁性玻璃颗粒(MGPs),并转移至已标记的1.8 mL离心管中。随后,用移液器将4 mL洗涤缓冲液一加入标记为WB-1的4.5 mL离心管中,将1.5 mL洗涤缓冲液二加入标记为WB-2的3.6 mL离心管中,再将3 mL洗涤缓冲液三加入标记为WB-3的4.5 mL离心管中。
最后,向标记为 EB 的 1.8 mL 离心管中加入 100 µL 洗脱缓冲液,并将离心管置于室温下备用。采集患者静脉全血时,使用带细孔延长管的蝶形针头,以及一支预先准备好的含有裂解缓冲液的真空采血管。让患者的上肢保持下垂位置。
将蝶形针插入患者的静脉,将采血管连接到细径延长管上。采血后,通过将采血管上下颠倒混匀5至10次,使管内成分充分混合。使用70%乙醇对采血管外表面进行消毒。
然后在室温下孵育试管20分钟,以灭活病毒。为了从采集的血液中纯化核酸,再次通过手动倒置真空管5到10次来混匀管内内容物。将MGP的预分装 aliquot 直接倒入血液采集管中。
将一个未使用过的采血管的新管盖盖在含有样本的采血管上。用手指按住管盖,确保采血管紧密闭合,并通过上下倒置5到10次来混匀管内成分。将采血管放入磁力架中,并用手指按住管盖,以确保管子紧密闭合。
然后将带有试管的磁力架翻转数次,使磁性颗粒(MGP)在被磁铁吸附到管壁之前充分分散。打开试管盖,用一次性移液管将试管内的液体弃入50 mL收集管中。将制备好的WB-1分装液直接倒入血液收集管中,并盖紧管盖。
用手轻轻混合5到10次。然后将磁珠用磁铁吸附至管壁一侧,吸除上清液,操作同前。将磁珠重悬于已准备好的WB-2分装液中,随后弃去溶液,并用已准备好的WB-3分装液重复该步骤。
最后,将离心管从磁力架上取下,直接将制备好的EB等分试样倒入血液采集管中。盖上管盖,用手指轻弹5到10次,使磁性玻璃粉(MGP)重新悬浮。最后,使用一支1.5 mL一次性移液器,将一滴重悬的MGP转移至下游核酸扩增反应体系中。
在将MGP转移至PCR反应体系之前,务必充分重悬MGP。为验证概念可行性,使用来自几内亚南部近期疫情的埃博拉病毒标准品的10倍系列稀释液,或三种不同浓度的EB病毒(Epstein-Barr virus),对阴性全血样本进行加标。提取的核酸采用实验室自建的病毒特异性R2 qPCR或qPCR进行分析。
扩增曲线的循环阈值(CT)越低,表明病毒基因组拷贝数越高。本实验中,通过埃博拉病毒特异性的环介导等温扩增(LAMP)法检测了添加不同浓度埃博拉病毒的全血样本。X 轴显示加标全血样本中病毒的最终浓度,Y 轴显示检测结果呈阳性所需的时间(分钟)。
在此实验中,使用世界卫生组织(WHO)标准化的丙型肝炎病毒血清样本对全血进行10倍系列稀释后加标,并通过HCV特异性的RT-qPCR进行检测。最后,此图像显示了对EB病毒阳性全血样本进行EB病毒特异性LAMP反应的结果。在进行该操作时,重要的是必须使用指定的裂解结合缓冲液。
这是一个关键步骤,也是该方法的关键试剂。这种裂解结合缓冲液可使样本中的病毒失活。采用此技术后,可进行不同的分子检测方法,如环介导等温扩增(LAMP)和聚合酶链式反应(PCR),从而实现鉴别诊断。
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本文介绍了一种从病毒灭活的全血中快速提取病毒核酸的方案。该方法无需实验室设备或电力,适用于包括野战医院在内的多种环境。
这种床旁核酸提取方法能够在无需实验室设备的情况下,快速检测全血中的病毒,有助于在疫情暴发环境中及时做出诊断决策。通过消除对仪器和电力的依赖,该方法降低了资源有限环境中开展分子检测的门槛。该技术提高了早期感染识别的预测可靠性,有助于风险控制和患者分诊。
该方法适用于早期发现工作流程,可在基于扩增的检测之前提供可靠的样本制备步骤,尤其适用于全血基质中病毒靶标的验证。