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Angew. Chem. Int. Ed. | 一种基于无标记DNAzyme的流感病毒现场检测平台2026-01-27

分享一篇发表在Angew. Chem. Int. Ed.上的文章,题目为“A Label-Free Phosphate-Transfer DNAzyme for the Cost-Effective Point-of-Care Detection of Influenza Virus”,通讯作者是武汉大学的王富安教授,研究方向包括生物传感分析等。

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流感病毒是引发季节性呼吸道感染的主要病原体之一,严重威胁全球公共卫生安全。传统的流感病毒检测方法包括抗体检测和RT-qPCR等,前者需要开发抗体,后者需要专业的仪器和人员。因此,开发一种操作简便、成本低廉且适用于现场检测(Point-of-Care Testing,POCT)的技术具有重要意义。

DNAzyme是具有催化活性的单链DNA分子,在POCT领域显示出巨大潜力。然而,传统的DNAzyme检测系统通常需要对底物进行荧光标记或猝灭基团修饰;常用的无标记DNAzyme,如Hemin/G-quadruplex系统可以模拟HRP的催化功能,但需要加入血红素、过氧化氢等底物,操作较为繁琐。本文希望发展一种无需对底物进行化学改造、操作简便、成本低廉且稳定性高的DNAzyme检测平台,用于流感病毒RNA的快速、灵敏检测。

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作者选用了一种具有磷酸转移活性的DNAzyme(P-Dz),并通过系统筛选发现了一种商业化的小分子探针DiFMUP可以在P-Dz的催化下高效脱磷酸,生成具有强荧光的产物DiFMU,其荧光量子产率高,光稳定性好,可以作为信号输出分子。

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随后,作者对P-Dz的催化条件进行了系统优化,且为了提高检测的特异性并降低背景信号,将P-Dz拆分为两个无催化活性的亚基,分别与针对目标病毒的RNA识别序列连接。当RNA存在时,两个探针杂交与RNA结合,促使P-Dz在空间上靠近并恢复催化活性。作者通过实验验证了这一设计的可行性,并证明这一系统可以实现纳摩尔级别的检出限,且可通过使用不同的DNA探针实现对不同病毒的特异性识别。

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为了实现现场可视化检测,作者引入测试滤纸条(Test filter strip,TFS)作为反应载体,加入样本进行反应后,将TFS置于365 nm紫外激发下,通过智能手机拍摄荧光图像,利用专业APP提取RGB中的蓝色通道值并进行定量分析。作者也在唾液样本中进行了测试,表明该系统具有临床应用的潜力。

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总之,本文发展了一种基于磷酸转移酶活性的DNAzyme的无标记POCT平台,可实现对流感病毒的高灵敏和高特异性检测。

本文作者:YAQ

责任编辑:LYC

DOI:10.1002/anie.202516920

原文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202516920

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