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佛罗里达大学团队开发基于CRISPR检测miRNA的癌症诊断方法

来源:开云的网站是多少 时间:2023-12-01 22:58:23 浏览量:10131

  原标题:佛罗里达大学团队开发基于CRISPR检测miRNA的癌症诊断方法

  近日,佛罗里达大学研究团队表示,他们开发了一种由CRISPR驱动的非侵入性血液检测新方法,能够在一定程度上帮助临床医生在早期阶段诊断癌症。该团队证实,他们的解决方案与目前普遍的使用的反转录-定量PCR(RT-qPCR)在检测癌症方面同样有效,并且还可与一个简单的便携式设备配对,用于临床护理点检测。

  相关研究由佛罗里达大学化学系副教授Yong Zeng博士领导,于4月27日发表在《Nature Biomedical Engineering》上。该团队通过与佛罗里达大学医学院外科部门合作,收集研究所需的测试样本。

  研究团队介绍,该方法被称为“EXTRA-CRISPR”,通过检验测试血液中细胞外囊泡microRNAs(参与调控基因表达的小分子RNA)来发挥作用。

  目前,microRNAs已成为开发人类体液中肿瘤生物标志物的有望来源。但由于研究的复杂性以及缺乏足够敏感的检测工具等原因,其在临床上的应用仍然有限。

  Yong Zeng教授表示,我们的想法是设计一种方法,将整体工作流程简化为‘一锅粥。这在某种程度上预示着除了样品之外,其余所需要的每一种化学制剂我们都储存在一个试管中。要做多元化的分析时只需要加入microRNA样品以引起反应。“基于此,我们设计了一种CRISPR驱动的快速、敏感的方法来检测microRNAs,这种方法不仅更简单,交叉污染的风险也更低。”

  CRISPR是一种强大的基因编辑工具,是开发疾病诊断生物测定的一种方式。近年来,科研人员对CRISPR技术的兴趣激增,2020年,诺贝尔化学奖更是授予了CRISPR研究。但是,早期的CRISPR测试涉及多步骤反应,需要人工处理,而且其敏感性也不及黄金标准RT-qPCR。

  “令人惊讶的是,EXTRA-CRISPR用于癌症检测与PCR有着相当的灵敏度。它不仅仅具备出色的分析和诊断性能,还大大加快了工作流程。”Yong Zeng教授说道。

  研究团队介绍,鉴于胰腺癌的高死亡率,目前他们致力于利用该办法来进行胰腺癌早期诊断。Yong Zeng教授表示,“与其他癌种相比,胰腺癌的诊断测试在近50年里都没有本质上的变化,因此人们对开发用于胰腺癌诊断的生物标志物有着极大的兴趣。”

  论文第一作者、Yong Zeng教授实验室博士后研究员He Yan博士表示:“EXTRA-CRISPR象征着miRNA检验测试领域的变革,这种方法在与强大的miRNA生物标志物结合时,对诊断胰腺癌等癌症非常有希望。或许在将来,这种办法能够与一个格外的简单、低成本的便携式设备结合起来,使胰腺癌的检测变得更简单可靠。”

  作为概念证明,该团队证实这种新的测定方法适用于两种常用于护理点检测的检测的新方法。一种是荧光检测器:首先,研究团队用现成的组件制作了一个基于智能手机的便携式设备,这些组件包括一个蓝色LED照明器、一个塑料过滤器和一个咖啡杯加热器。研究团队将这些部件组装在一个3D打印的身体部位,随后一部智能手机被安装在该设备上,以捕获反应后测试瓶的荧光图像,从而测量目标标志物。

  除了荧光检测器外,研究团队还将EXTRA-CRISPR测定与市面上的侧向流动试验配对,以建立无仪器护理点装置。随后,该团队验证了这两种检测胰腺癌的护理点方法,证实产生的诊断结果与台式PCR仪器获得的结果一致。