近红外光响应的数字PCR技术
2022-04-14 16:40:28
面向快速核酸检测技术发展，团队开发出了用近红外光响应性凝胶微球来构建光介导的温控新方式，以解决目前数字聚合酶链式反应（dPCR）技术中的控温模块复杂、水微滴难保存的技术难题，构建了智能、方便的光控dPCR技术，极大缩短了病原体检测所需的时间并提高了检测灵敏度。该工作将来有望应用于核酸快速检测并在疫情防控中发挥重要作用。
图1 近红外光响应性微滴的dPCR技术检测核酸分子示意图。
基于水凝胶是数字化的新思路。它具有溶胶-凝胶可逆相转换特性：PCR温度区间处于溶胶态能保证内部物系扩散接触，反应后凝固成球稳定储存单克隆信息；并且通过填充功能性材料能对外界刺激产生敏感响应，比如因载有带磁性的氧化石墨烯复合纳米材料而被赋予近红外光产热，以及磁牵引筛选的特性。本研究首先深入探索载四氧化三铁@氧化石墨烯@二氧化硅复合纳米材料的琼脂糖微球的可控合成过程，在宏观体积和微球尺寸揭示材料负载量、光强、微球尺寸对智能响应和温控过程的影响机制；再据此标定PCR热循环对应的光程序，最后阐明新技术在肺炎杆菌病原体鉴定中的检测下限、线性度等指标。本研究将智能生物材料结构与功能的多样性拓展至微滴数字化领域，相关研究成果以“Near-Infrared Responsive Droplet for Digital PCR”为题发表于Small(If：13.281)杂志上。
该论文为我院与温州医科大学附属第一医院联合医学转化中心、南京鼓楼医院、瓯江实验室、中国科学院物理研究所的合作工作。第一作者为我院的副研究员张乐翔，通讯作者为我院的叶方富研究员。该论文获得中国科学院战略性先导科技专项（XDB33030300）、国家重点研发计划（2020YFA0908200）、浙江省自然科学基金（LGF22C100003）、国科温州研究院启动项目（WIUCASQD2021012）的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202107858.
图1 近红外光响应性微滴的dPCR技术检测核酸分子示意图。
该论文为我院与温州医科大学附属第一医院联合医学转化中心、南京鼓楼医院、瓯江实验室、中国科学院物理研究所的合作工作。第一作者为我院的副研究员张乐翔，通讯作者为我院的叶方富研究员。该论文获得中国科学院战略性先导科技专项（XDB33030300）、国家重点研发计划（2020YFA0908200）、浙江省自然科学基金（LGF22C100003）、国科温州研究院启动项目（WIUCASQD2021012）的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202107858.
