恆溫無酵素放大技術於SARS-CoV-2的應用

Abstract

"自從2019年12月開始，新型冠狀病毒(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2, SARS-CoV-2)在全球廣泛的傳播，導致確診人數及死亡人數日益攀升。若能夠及早診斷出感染者並進行隔離治療，對於疫情的控制及醫療資源的有效分配將會是一大助益。現行的檢測中，核酸檢測是高準確率且早日有效檢測出病毒的最佳選擇。本研究旨在使用恆溫無酵素放大方法進行SARS-CoV-2基因篩檢的研發，以改善即時逆轉錄聚合酶連鎖反應(real-time reverse transcription-PCR, rRT-PCR)之耗時、需調控溫度、需要酵素等缺點。 恆溫無酵素放大技術在目標序列存在時，會與hairpins結合並產生一連串擴增的現象。本研究使用美國疾管署提出之SARS-CoV-2 N基因探針位點的互補股作為目標序列，進行兩種恆溫無酵素放大技術的序列設計，並使用電泳驗證設計的效果。此外，為了進一步獲得量化的數據，採用高靈敏度、無需標記且即時監測的表面電漿子共振(surface plasmon resonance, SPR)感測器進行優化反應的參數測試、探針對目標序列的特異性測試及臨床應用可行性測試。由結果顯示，優化後的放大訊號可增加50%以上，且加入隨機序列的控制組及加入BSA干擾後，探針與目標序列仍具有高度特異性，驗證具有應用在複雜樣本的潛力。本研究建立了恆溫無酵素放大方法的設計流程、反應優化參數及模擬臨床樣品反應的資訊，提供未來使用此方法相關參照依據。"