Eine Point-of-Care-Plattform zur gleichzeitigen Triplex-PCR-Erkennung von Chikungunya-, Dengue- und Zika-Virusinfektionen

Zusammenfassung

Dieser Artikel empfiehlt ein vollautomatisches integriertes System, das Triple-PCR-Technologie nutzt, um gleichzeitig Begleitinfektionen von Chikungunya, Dengue und Zika-Virus mit einer einzigen Probe zu diagnostizieren und so die Testeffizienz in klinischen und primärmedizinischen Laboren zu optimieren.

Zusammenfassung

Chikungunya-Fieber (CHIKF), eine akute Viruserkrankung, die von Mücken übertragen wird und erstmals 1952 in Tansania entdeckt wurde, zeigt in China eine intermittierende Ausbreitung mit zunehmenden lokalen Ausbrüchen. Bis Juli 2025 hatte die Provinz Guangdong, derzeit das Zentrum des Ausbruchs, 4.824 lokale Fälle gemeldet, darunter fast 3.000 neue Infektionen in nur einer Woche. Dieser schnelle Anstieg schafft einen dringenden Bedarf an fortschrittlichen Diagnosetechnologien. Solche Werkzeuge sind entscheidend, um die Eindämmungsmaßnahmen an vorderster Front zu unterstützen. Wir schlagen eine Lösung für die schnelle gleichzeitige Erkennung von Dengue-Infektionen (DENV), Chikungunya (CHIKV) und Zika-Virus (ZIKV) vor, um die Fähigkeiten zur frühzeitigen Epidemieprävention und -kontrolle zu verbessern. Dieser Ansatz beinhaltet die Entwicklung maßgeschneiderter Testprotokolle für Grenzkontrollen und primäre Gesundheitseinrichtungen.

Traditionelle diagnostische Methoden für CHIKV und DENV weisen bei Koinfektionsfällen oft keine Sensitivität oder Spezifität auf. Da CHIKV, DENV und ZIKV ähnliche Übertragungsmuster und Symptome aufweisen, ist gleichzeitige Überwachung entscheidend. Dieses Protokoll bietet eine triplex-qPCR-Methode mit TaqMan-Sonden, um diese Arboviren in einem einzigen Röhrchen innerhalb von 90 Minuten zu erkennen. Im Vergleich zu viralen Kulturen und serologischen Tests verbessert diese Methode die Effizienz, indem sie aktive Infektionen und Koinfektionen mit hoher Spezifität identifiziert, während der Arbeitsablauf vereinfacht und spezielle Ausrüstungsanforderungen eliminiert werden.

Die Validierung mit klinischen und externen Qualitätsbewertungsproben (EQA) bestätigte eine 100%ige Übereinstimmung mit Goldstandard-Singleplex-Assays. Diese Methode dient als effektives Werkzeug zur Überwachung fieberhafter Erkrankungen in endemischen Regionen, insbesondere in ressourcenarmen Umgebungen, in denen eine schnelle Eindämmung von Ausbrüchen entscheidend ist.

Einleitung

Chikungunya-Fieber (CHIKF) ist eine zunehmend verbreitete arbovirale Erkrankung, die hauptsächlich von den Mückenvektoren Aedes aegypti und Aedes albopictus übertragen wird. Diese Krankheit ist durch wiederkehrende Ausbrüche in tropischen Regionen gekennzeichnet und äußert sich klinisch als akute Fiebererkrankung, oft begleitet von starken Gelenkschmerzen und anhaltender Arthritis¹. Bis zum 26. Juli hatte die kumulative Gesamtzahl der laborbestätigten Chikungunya-Fälle in Foshan City 4.824 erreicht, wobei bemerkenswerte 87,2 % dieser Fälle im Bezirk Shunde auftraten. Diese ausgeprägte geografische Konzentration....

Protokoll

Diese Studie folgt den ethischen Richtlinien des Ethikausschusses des Guangdong Provincial People's Hospital, Southern Medical University, Guangzhou, China (Genehmigungsnummer: KY2025-510-01). Detaillierte Informationen zu den in dieser Forschung verwendeten Materialien (Reagenzien, Chemikalien, Ausrüstung und Software) finden Sie in der Materialtabelle.

1. Teilnehmerauswahl

1. Wählen Sie Teilnehmer im Alter von 18 bis 60 Jahren.
2. Wählen Sie Teilnehmer aus, die innerhalb von 12 Tagen nach Symptombeginn eine akute Fiebererkrankung (axilläres Testosteron ≥ 38 °C) aufweisen, ....

Ergebnisse

Um die Stabilität und Genauigkeit des Triple-PCR-Detektionssystems zu validieren, wählten wir fünf klinisch repräsentative Proben aus unserem internen Labor und zehn externe EQA-Blindproben zur Verifikation aus. Diese fünf repräsentativen klinischen Stichproben umfassen sowohl negative als auch positive Fälle (S1-S5), darunter Proben, die positiv auf CHIKV und DENV getestet wurden, ausgewählt, um die klinische Anwendbarkeit des Tests zu demonstrieren und die interne Validierung der Testleistung zu unterstützen (T.......

Diskussion

CHIKV ist ein positives, einzelsträngiges RNA-Virus, das zur Alphavirus-Gattung der Familie Togaviridae⁷ gehört. Beschleunigte globale Erwärmung, verstärkter internationaler Handel und die Ausweitung von Tourismusnetzwerken haben zusammen das Risiko einer menschlichen Exposition gegenüber arboviralen Bedrohungen erhöht⁸. Im vergangenen Jahrzehnt hat die rasante Entwicklung der molekularen Diagnostik die Landschaft des Infektionskrankheitsma.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Automatisierter Nukleinsäureextraktor	DAAN	Smart 32	Für DNA-Extraktion
BECKMAN X-12	BECKMAN	ALA04H01	For  Serumzentrifugation 
BSC-1500IIA2-X	BIOBASE	SEDA 20143222263	Biosicherheitsschrank
Elektrozentrifuge	WEALTEC		Zentrifugiere die Restflüssigkeit an der Wand des Rohrs
Vollautomatischer medizinischer PCR-Analysator	Bioustar‌	UP0102	Fluoreszierende quantitative PCR-Amplifikation
Nukleinsäure-Nachweiskit für das Chikungunya-Virus (PCR-fluoreszierende Sondemethode)	DAAN	20250804	Erkennung von  Chikungunya-Virus-Gene
Nukleinsäure-Detektionsset für das Dengue-Virus (PCR-fluoreszierende Probe-Methode)	DAAN	202504003	Erkennung von  Denguevirus-Gene
Nukleinsäure-Nachweiskit für Dengue-, Zika-Virus und Chikungunya-Virus (PCR-fluoreszierende Sondenmethode)	Bioustar‌	20250724	Erkennung von  Dengue-, Zika-Virus- und Chikungunya-Virus-Gene
Nukleinsäure-Nachweiskit für Zika-Virus (PCR-fluoreszierende Sondenmethode)	DAAN	202508041	Nachweis des Zika-Virus  Gene
Nukleinsäureextraktions-Set	DAAN		Nukleinsäureextraktion
SLAN Vollautomatisches medizinisches PCR-Analysesystem	HONGSHI		Datenanalyse
SLAN-96S Echtzeit-PCR-Maschine	HONGSHI	SLAN-96S	Fluoreszierende quantitative PCR-Amplifikation
Gefrierschränke mit ultraniedriger Temperatur (DW-YL450)	MELING	SEDA 20172220091	-20 &°F; C zur Speicherung von Reagenzien
Vortex-5	Kylin-Bell		Zum Mischen von Reagenz