引用

[1]廖川,梁丽娜,黄少宇,等.环介导等温扩增技术在病原微生物临床检测中的应用[J].检验医学与临床,2024,21(7):1003-1007+1024.原文刊发于《检验医学与临床》2024年21卷7期

病原微生物是威胁人类健康的重要因素之一,快速、准确的检测方法对于感染性疾病的诊断具有重要意义。环介导等温扩增(LAMP)是一种恒温扩增方法,具有反应时间短、操作简便、灵敏度高、特异度高、检测成本低等优点,因此被广泛应用于感染性疾病的快速诊断。基于这种情况,该文主要阐述了LAMP的原理、特点及其在临床常见病原微生物检测方面的应用与研究进展。LAMP技术现在已经被应用于病原微生物的检测,且具有较高的灵敏度及特异度,但该技术仍有易产生假阳性、引物设计复杂等不足之处。该文综述了近年来LAMP技术在病原微生物感染中的应用与进展,并对其未来的发展前景进行了展望,以期在资源有限的环境中为病原微生物感染的快速诊断提供合理的研究方向。

LAMP技术的原理与特点

LAMP的扩增过程分为起始阶段和扩增循环阶段。在起始阶段，双链DNA在60～65℃下解旋，上游内部引物FIP与模板DNA的F2c区段结合，启动链置换DNA合成。外引物F3与模板F3c结合并延伸，形成环状结构。下游内部引物BIP与模板DNA的B2c区段结合，启动链置换反应，形成哑铃状结构。哑铃状结构以自身为模板进行DNA合成，转变为茎环状结构，进入扩增循环阶段。循环阶段以起始阶段形成的单链DNA为模板，反复进行延伸和链置换反应，最终产生大量具有多个靶标反向重复序列的茎环DNA结构。 

LAMP技术具有以下特点

1. 反应时间短：整个过程在60～65℃下反应60分钟即可完成。

2. 灵敏度高：能够在短时间内扩增出1×10^7～1×10^10数量级的产物，比常规PCR高100倍左右。

3. 特异性强：通过2对引物特异性识别靶基因上的6个不同区域来启动反应。

4. 抗干扰性好：对设备要求不高，一般的水浴锅即可满足需求。

5. 操作简便：不需要高温变性，摆脱了对高精密热循环仪的依赖。

LAMP在病原微生物检测中的应用

LAMP技术已被应用于多种病原微生物的快速检测，包括新型冠状病毒、结核分枝杆菌、沙门菌、金黄色葡萄球菌和乙型肝炎病毒（HBV）等。LAMP技术在这些领域的应用显示了其在灵敏度、特异性、操作简便性方面的优势。

总结与展望

LAMP的优势

LAMP是一种新型的恒温扩增技术,在模板、多条引物及链置换酶的参与下,无须温度循环即可快速完成扩增过程。与PCR相比,LAMP无须精密的控温装置,操作简便、快捷,更适用于资源条件有限的基层医院使用,在病原微生物的现场检测方面有非常广阔的前景。

LAMP的不足

近年来,LAMP技术发展迅速,但仍然面临着许多困难与挑战:(1)由于LAMP技术灵敏度高,一旦开盖容易形成气溶胶污染,加上目前国内大多数实验室不能严格分区,假阳性问题比较严重,因此需要通过设置空白对照确定是否为假阳性,并且在实验过程中使用实时浊度仪,避免开盖导致的污染。(2)LAMP与其他恒温扩增法不同,它需要2对引物参与反应,因此引物设计比较复杂,有些疾病的靶基因可能不适合用LAMP方法检测。(3)由于LAMP技术发展时间较短,因此它的集成检测设备不够成熟、商品化应用有待加强。

未来展望

随着LAMP技术的发展及其与多学科技术的联合创新,上述问题都将会得到解决。总之,LAMP技术作为一种新型核酸扩增检测技术,在现场快速检测和基层应用于诊断病原微生物感染的前景较广阔,但仍需要不断深入研究。