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Portable and simultaneous detection of four respiratory pathogens through a microfluidic LAMP and real-time fluorescence assay
Analyst ( IF 3.6 ) Pub Date : 2024-09-04 , DOI: 10.1039/d4an00748d Junwen Liu 1 , Zhi Zeng 2 , Feina Li 3 , Bo Jiang 1 , You Nie 1 , Guohao Zhang 4 , Biao Pang 4 , Lin Sun 3 , Rongzhang Hao 1
Analyst ( IF 3.6 ) Pub Date : 2024-09-04 , DOI: 10.1039/d4an00748d Junwen Liu 1 , Zhi Zeng 2 , Feina Li 3 , Bo Jiang 1 , You Nie 1 , Guohao Zhang 4 , Biao Pang 4 , Lin Sun 3 , Rongzhang Hao 1
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Respiratory pathogen infections are seasonally prevalent and are likely to cause co-infections or serial infections during peak periods of infection. Since they often cause similar symptoms, simultaneous and on-site detection of respiratory pathogens is essential for accurate diagnosis and efficient treatment of these infectious diseases. However, molecular diagnostic techniques for multiple pathogens in this field are lacking. Herein, we developed a microfluidic LAMP and real-time fluorescence assay for rapid detection of multiple respiratory pathogens using a ten-channel microfluidic chip with pathogen primers pre-embedded in the chip reaction well. The microfluidic chip provided a closed reaction environment, effectively preventing aerosol contamination and improving the accuracy of the detection results. Its corresponding detection instrument could automatically collect and display the fluorescence curve in real time, which was more conducive to the interpretation of results. The results showed that the developed method could specifically recognize the nucleic acid of influenza A(H1N1), Mycoplasma pneumoniae, respiratory syncytial virus type A, and SARS-CoV-2 with low detection limits of 104 copies per mL or 103 copies per mL. The test results on clinical samples demonstrated that the developed method has high sensitivity (92.00%) and high specificity (100.00%) and even has the capability to differentiate mixed-infection samples. With simple operation and high detection efficiency, the present portable and simultaneous detection assay could significantly improve the efficiency of on-site detection of respiratory infectious diseases and promote the accurate treatment, efficient prevention and control of the diseases.
中文翻译：
通过微流体 LAMP 和实时荧光检测试剂盒便携、同时检测四种呼吸道病原体
呼吸道病原体感染季节性流行，在感染高峰期可能导致混合感染或连续感染。由于呼吸道病原体经常引起相似的症状，因此同步和现场检测呼吸道病原体对于准确诊断和有效治疗这些传染病至关重要。然而，该领域缺乏针对多种病原体的分子诊断技术。在此，我们开发了一种微流控 LAMP 和实时荧光测定法，用于使用预埋在芯片反应孔中的病原体引物的十通道微流控芯片快速检测多种呼吸道病原体。微流控芯片提供了一个封闭的反应环境，有效防止了气溶胶污染，提高了检测结果的准确性。其相应的检测仪器可以自动采集并实时显示荧光曲线，更有利于结果的判读。结果表明，所开发的方法能够特异性识别甲型流感病毒 （H1N1） 、肺炎支原体、A 型呼吸道合胞病毒和 SARS-CoV-2 的核酸，检出限低至 104 拷贝/mL 或 103 拷贝/mL。临床样本的检测结果表明，所开发的方法具有高灵敏度 （92.00%） 和高特异性 （100.00%），甚至具有区分混合感染样本的能力。 目前的便携式同步检测方法操作简单、检测效率高，可显著提高呼吸道传染病现场检测的效率，促进疾病的精准治疗、高效防控。
更新日期：2024-09-04
中文翻译：
通过微流体 LAMP 和实时荧光检测试剂盒便携、同时检测四种呼吸道病原体
呼吸道病原体感染季节性流行，在感染高峰期可能导致混合感染或连续感染。由于呼吸道病原体经常引起相似的症状，因此同步和现场检测呼吸道病原体对于准确诊断和有效治疗这些传染病至关重要。然而，该领域缺乏针对多种病原体的分子诊断技术。在此，我们开发了一种微流控 LAMP 和实时荧光测定法，用于使用预埋在芯片反应孔中的病原体引物的十通道微流控芯片快速检测多种呼吸道病原体。微流控芯片提供了一个封闭的反应环境，有效防止了气溶胶污染，提高了检测结果的准确性。其相应的检测仪器可以自动采集并实时显示荧光曲线，更有利于结果的判读。结果表明，所开发的方法能够特异性识别甲型流感病毒 （H1N1） 、肺炎支原体、A 型呼吸道合胞病毒和 SARS-CoV-2 的核酸，检出限低至 104 拷贝/mL 或 103 拷贝/mL。临床样本的检测结果表明，所开发的方法具有高灵敏度 （92.00%） 和高特异性 （100.00%），甚至具有区分混合感染样本的能力。 目前的便携式同步检测方法操作简单、检测效率高，可显著提高呼吸道传染病现场检测的效率，促进疾病的精准治疗、高效防控。
京公网安备 11010802027423号