快速数字仪

近年来，使用MALDI-TOF飞行时间质谱进行微生物鉴定的方法已经普及，并广泛用于临床微生物鉴定、食品和药品工业领域质量控制以及微生物研究领域。然而这种常规方法，也有个别菌种鉴定起来有局限性，例如鉴定混合菌或孢子形成的细菌。我们尝试换种方法来进行微生物的鉴定。通过MS/MS检测胰蛋白酶消化的细菌蛋白和数据库检索的肽段来鉴定蛋白，锁定菌种种类，且可以从多个峰中选择特定的峰，用于蛋白混合物鉴定。我们使用胰蛋白酶珠进行蛋白质的快速酶解，使用岛津MALDImini-1数字离子阱MS/MS功能来鉴定芽孢杆菌。 MALDImini-1基质辅助激光解吸电离数字离子阱质谱仪。数字离子阱（DIT）技术是岛津独有的原创技术，紧凑迷你的体积，仅占用A3纸大小面积，即可实现MS多级的检测。数字离子阱是由数字信号驱动的四极离子阱，使用矩形波RF捕获离子，更容易调谐频率，无需使用高压即可捕获高质量离子。质量范围上限可达70000m/z，可拓展更广泛的应用。 将已形成芽孢的枯草芽孢杆菌取样，按上图工作流程制备样品。胰蛋白酶珠2ul，在湿润环境和37℃温度下，30分钟，对芽孢蛋白进行酶解。通过使用胰蛋白酶珠可缩短通常需要数小时以上的酶解时间。酶解完成后，添加基质溶液1ul，干燥后MALDImini-1即可开始MS，MS/MS检测。 MS/MS离子数据库检索结果 通过MALDImini-1的MS/MS功能与能够快速酶切的胰蛋白酶珠消化芽孢蛋白质方法组合，特异性多肽序列可以对芽孢杆菌进行快速鉴定。也有报道对食物中毒菌蜡状芽孢杆菌和高传染性炭疽芽孢杆菌进行了相同的研究。 新闻稿内容来源：岛津应用新闻NO.B112 应用文献下载

呼吸道病毒感染由于其高致病率及致死率，成为世界各国人民发病和死亡的主要原因之一。引起上呼吸道感染的病毒种类较多，尤其是甲型流感病毒新型H5N1（FluA-H5N1）、甲型流感病毒新型H1N1（FluA-H1N1）、乙型流感病毒（FluB）、冠状病毒（SARS-CoV）、中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）、新型冠状病毒（2019-nCOV）等病毒在近一个世纪以来的多次大规模流行，给人类的生命健康和社会经济带来巨大伤害。这些上呼吸道感染的病毒引起的感染症状和季节性流行病毒特点相似，为避免造成群聚传染，快速鉴别呼吸道病原体的检测显得尤为重要。据麦姆斯咨询报道，近期，拱北海关技术中心等科研机构于《热带医学杂志》发表研究性论文，将RT-qPCR技术和数字微流控技术相结合，建立一种基于数字微流控RT-qPCR芯片技术的上呼吸道易感病毒多靶标快速检测方法。实现一种以少量样品同时快速检测多个呼吸道病原体的检测技术。该方法满足了目前市场对呼吸道病原体的高诊断率的需求，同时还为精准医疗提供了新的检验手段。为实现一个芯片多个项目的检测功能，研究人员将6个引物（2019-nCOV-N引物、2019-nCOV-Orf1引物、FluA-M1引物、FluB-HA引物、SARS-65引物、MERS-62引物）和相应探针分别预存到芯片的各个反应点中，并向反应点添加引物预存液，而后将芯片置于风干干燥箱中干燥，接着将干燥好的芯片取出进行封装处理。图1 数字微流控芯片结构示意图：芯片设置6个反应点，从左往右依次是预存的2019-nCOV-N引物、2019-nCOV-Orf1引物、FluA-M1引物、FluB-HA引物、SARS-65引物和MERS-62引物为了验证该数字微流控RT-qPCR芯片的检测性能，研究人员使用TE缓冲液将阳性质粒10倍稀释为10 pg/μL至0.01 fg/μL的浓度梯度，并根据RT-qPCR反应体系和反应程序，完成各单项目的引物、探针在AGS4800实时荧光定量PCR仪上的检测下限检测。同样，对相应浓度的质粒使用数字微流控芯片完成实时荧光RT-qPCR反应。如图2所示，6种引物在AGS4800实时荧光定量PCR仪上均可检出对应的阳性质粒，对于10 pg/μL的质粒均可在20个循环之前检出，且45个循环内无非特异性扩增。图2 检测试剂测试结果此外，FluA、FluB、SARS-CoV、MERS-CoV、2019-nCOV这5个检测项目使用PCR仪的25 μL体系最低可检出0.01 fg/μL的质粒，而数字微流控RT-qPCR芯片法每个反应最低可检出0.1 fg/μL的质粒，与PCR仪2 μL体系灵敏度相同。根据公式，质粒拷贝数浓度 =（质粒浓度×摩尔系数）/（质粒长度×碱基对平均分子量），分别计算2种方法中的每个反应的质粒拷贝数可得知，上述2种方法在2~25μL的体系下检出限均为12~15拷贝/反应，检测下限基本一致（图3）。图3 数字微流控RT-qPCR芯片的检测下限测试结果最后，为明确该数字微流控RT-qPCR芯片的检测灵敏度和特异性，研究人员同时使用数字微流控RT-qPCR芯片和RT-qPCR仪检测20个临床标本（包含新冠病毒2例，甲型流感8例，乙型流感6例）的5项呼吸道病毒项目，共计100个测试反应，见表1。结果显示微流控芯片除样品7出现一次对甲型流感病毒漏检外，其余阳性样品均检出对应病毒，对于20个样品的5种病毒的总灵敏度为94%，总特异性为100%。Kappa值 = 0.962，两个检测方法具有高度一致，并且差异有统计学意义（P 0.05）。表1 PCR仪和微流控芯片检测临床样本结果汇总综上所述，该研究将多个RT-qPCR检测项目与数字微流控检测芯片结合，建立了在一次反应中同时检测多个项目的数字微流控RT-qPCR芯片。该数字微流控芯片RT-qPCR法可以以最少的样本量快速检测多个项目，自动化程度更高，可以提高上呼吸道病毒检测的效率，提高应对大规模疫情的快速反应能力。论文链接：http://www.rdyz.cbpt.cnki.net/WKD/WebPublication/paperDigest.aspx?paperID=2d5c44d8-8305-4cbb-9dca-0c8aba6fc75d

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