数字测试直接措施HIV病毒载量

一毫升血液中有大约15个人滴。与人类免疫缺陷病毒(HIV)一个人,每一滴血可能含有少于20份病毒到超过500000张。病毒载量,这就是测量允许临床医生了解病人应对抗病毒药物和监控潜在的发展。

耗时的病毒载量检测需要重复几次作为一个病人接受治疗。现在,宾夕法尼亚州立大学的一个研究小组开发了一种时间和有成本效益的数字分析,可以直接测量的艾滋病毒在滴血。他们的工作发表在ACS Nano。

根据相应的作者Weihua关副教授,宾夕法尼亚州立大学的电气工程和生物医学工程学院工程、数字分析的第一步是提供一个临床诊断工具一群传染病。

常规检测HIV病毒载量涉及遗传物质样本,放大它和比较的参考样本。黄金标准测试,称为rt - pcr,可以产生密切的估计实际的病毒载量,但它不是一个直接测量。关和他的团队测试了一个更直接的方法,叫Self-digitization通过自动膜基分区(邮票),这是更便宜,更快比rt - pcr和需要较少的血液。

“这是它是如何工作的:我们需要一个小样本的一个人的血液和提取病毒RNA病毒的遗传物质——,”关。“然后我们将这种RNA与一种特殊蛋白叫做Cas13, CRISPR系统的一部分。”

CRISPR-Cas13是“革命性的工具,”关,使研究人员的目标和操作RNA序列。在这项研究中,研究人员利用技术没有编辑功能,但对其诊断的潜力。他们使用CRISPR-Cas13检测和信号艾滋病毒的存在。

一旦RNA结合Cas13,研究者将纳米孔聚碳酸酯膜——薄现成的过滤器,使之成为一个具有成本效益的材料,关说——混合物。纳米孔是那么小,他们可以混合分割成单个液滴只包含一个RNA分子,Cas13蛋白连接。如果HIV的RNA分子,Cas13蛋白质-由HIV RNA激活将报告分子,生成一个研究人员可以检测信号。

“通过计算液滴的数量显示这个信号,我们可以确定艾滋病人的血液中,“官说。“水滴与信号越多,越高病毒载量的。”

与合成HIV RNA研究人员测试了这种方法,优化的分析灵敏度和准确度之前测试实验室等离子体,最终病人血浆样品。他们验证印章的方法量化HIV病毒载量在20个病人血浆样品准确性可比传统的rt - pcr方法,通常需要更多的血液。官说他们正在采购更多的样品继续进行测试。

该小组还发现,这种方法可以提供一个准确的评估对HIV病毒载量达到或高于2000每毫升血液中病毒副本。当有病毒载量是低不到病毒每毫升10000册;检测不到20份或更少;和高约100000册,但能够扩展到超过一百万个。

根据关,2000年到10000年探测范围可以为临床医生重要监测患者病毒反弹。人们接受抗逆转录病毒疗法(ART)可以达到检测不到病毒的水平,这意味着它们可以不再性传播病毒,但病毒水平上升可以显示个人艺术发展阻力或另一个问题。

“虽然还需要进一步的改进来提高其检测极限和自动设置,STAMP-based数字CRISPR方法显示了巨大的发展潜力HIV病毒载量监测,“关说,解释说,研究人员计划继续提高平台的效率和准确性量化多种病毒,使设备的最终目标市场。

参考:江努里·R, Y, Politza AJ等al.Stamp-based数字CRISPR-Cas13a amplification-free定量诊断hiv - 1的血浆病毒载量。ACS Nano。2023;17 (11):10701 - 10712。doi:10.1021 / acsnano.3c01917

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