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Analisi molecolare rapida per individuare le sequenze del RNA di SARS-CoV-2-specific

I ricercatori dall'Israele hanno descritto una nuova analisi molecolare per individuare rapido gli agenti patogeni con l'alta sensibilità in campioni clinici. Il metodo combina un sistema biosensing di modulazione magnetica altamente (MMB) sensibile, un riciclaggio termico rapido e una sonda doppio estiguuta modificata di idrolisi per individuare la presenza di RNA.

Studio:Ad unStudio: Ad un'analisi molecolare basata biosensing di modulazione magnetica per rapida e diagnosi clinica altamente sensibile di COVID-19. Credito di immagine: CROCOTHERY/Shutterstock

Pubblicato nel giornale dei sistemi diagnostici molecolari, dello studio riferito tempestiva rilevazione del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo con l'alta sensibilità e specificità in campioni clinici.

Sfondo

La tempestiva e rilevazione sensibile degli agenti patogeni umani è un bisogno urgente, particolarmente durante le epidemie e le pandemie. La pandemia in corso di malattia 2019 di coronavirus (COVID-2019) causata da SARS-CoV-2 ha richiesto l'elaborazione rapida di diversi metodi di vagliatura rapidi per rilevazione dell'agente patogeno.

Tuttavia, la prova di sistema monetario aureo per SARS-CoV-2 corrente è basata sulla rilevazione trascrizione-quantitativa inversa di reazione a catena della polimerasi (RT-qPCR) del RNA virus-specifico nel campione, con un tempo complessivo di 90-120 min. Questa analisi conta sull'amplificazione dell'obiettivo dalla polimerasi di Taq ed usa una sonda basata sul trasferimento fluorescente (FRET) di idrolisi di energia di risonanza.

Mentre così piccolo come una singola copia di un RNA dell'obiettivo può essere individuata teoricamente dal RT-qPCR, globalmente, la fase di RT, il video in tempo reale ed il numero alto dei cicli di amplificazione sono che richiede tempo per selezione rapida. Altre sfide nei metodi di vagliatura rapidi emozionanti comprendono il tasso alto di risultati del falso negativo e di molti tempi di reazione.

Questo studio descrive una nuova analisi magnetica di Biosensing (MMB) di modulazione 3-4 volte più velocemente del RT-qPCR standard e sormonta le limitazioni della selezione rapida di piccola orma attuale.

Lo studio

I ricercatori hanno eseguito l'analisi del MMB per il E-gene (busta) e gli obiettivi di N1-gene (nucleocapsid) in questo studiano. Hanno raccolto i tamponi rinofaringei dai pazienti ospedalizzati di COVID-19-positive. Hanno raccolto i campioni per la quantità negativa SARS-CoV-2 presentata l'inizio della pandemia COVID-19 nell'Israele.

I ricercatori hanno studiato l'analisi del MMB dalle reazioni di RT-PCR con o senza il E-gene del RNA del sintetico SARS-CoV-2 in una prova ciclo-dipendente di amplificazione. Mentre hanno individuato soltanto dieci copie degli obiettivi trascritti in vitro del E-gene del RNA con 30 cicli di amplificazioni, i cicli ottimali per SNR migliore sono trovati per essere eseguiti a 40 cicli di amplificazione.

Trascrivendo l'obiettivo del E-gene in vitro in acqua del PCR-grado, i ricercatori egualmente hanno eseguito le copie/analisi reazione-dipendente per determinare la sensibilità analitica dell'analisi. Hanno calcolato il limite di rilevazione per essere 1,6 copie/reazione.

D'importanza, i ricercatori hanno determinato la sensibilità e la specificità cliniche all'dell'analisi basata a MMB del E-gene che segue 40 cicli di amplificazione. Per i 309 campioni clinici, compreso 170 campioni di SARS-CoV-2-negative (30 di cui sono positivi ad altri virus respiratori) e i 139 campioni di RT-qPCR SARS-CoV-2-positive, i ricercatori ha mostrato che l'analisi del MMB ha avuta la sensibilità clinica 100% specificità e 97,8% per i campioni con il ≤ 42 di Ct.

Più ulteriormente, i ricercatori hanno verificato la sensibilità e la specificità cliniche all'dell'analisi basata a MMB di N1-gene che segue 40 cicli di amplificazione. Hanno usato 70 campioni, compreso 40 campioni di SARS-CoV-2-negative (30 di cui sono positivi per altri virus respiratori) e 30 campioni di RT-qPCR SARS-CoV-2-positive.

Facendo uso dello stesso taglio del ROC calcolato per all'l'analisi basata a MMB del E-gene, i ricercatori hanno identificato tutti i campioni negativi come quantità negativa, indicante la specificità 100% all'dall'analisi basata a MMB di N1-gene.

Correlando il valore di Ct ed i segnali del MMB, i ricercatori hanno concluso che l'analisi potrebbe fornire, oltre ai risultati qualitativi accurati, ai risultati semiquantitativi come negativo, positivo limite e positivo. Significativamente, egualmente hanno riferito che non c'era reattività crociata in questa analisi, indicativo di alta specificità. Inoltre, lo studio esamina i costi associati dell'analisi del MMB - si pensa che sia più economico del costo di un sistema standard RT-qPCR.

Conclusioni

I ricercatori qui hanno presentato un'analisi molecolare rapida per individuare le sequenze del RNA di SARS-CoV-2-specific basate sull'analisi del MMB. Hanno dimostrato la sensibilità e la specificità cliniche per essere 97,8 e 100%, rispettivamente.

Rispetto il RT-qPCR alla prova media (90-120 minuti), alle le analisi molecolari basate a MMB a 40 cicli di amplificazione hanno richiesto soltanto 30 minuti (tempo di manipolazione compreso). Alla la rilevazione basata a MMB è circa 150 volte più sensibile della rilevazione ottica diretta delle molecole fluorescenti (RT-qPCR).

I ricercatori hanno riferito che questa piattaforma del MMB precedentemente è stata descritta per individuare il sesso del virus e del pollo di Ibaraki in ovo. Ciò è il primo rapporto per descrivere l'analisi del MMB per rilevazione molecolare degli agenti patogeni umani.

Le mani di fondo e l'insieme della sonda in questa analisi possono essere regolato per individuare facilmente altri agenti patogeni. L'accoppiamento con un'alta unità di rilevazione di capacità di lavorazione per schermare rapido i grandi campioni in una comunità, questa analisi può alterare la risposta a tutta la situazione pandemica.

Journal reference:
  • Margulis, M. et al. (2021) "A magnetic modulation biosensing-based molecular assay for rapid and highly sensitive clinical diagnosis of COVID-19", The Journal of Molecular Diagnostics. doi: 10.1016/j.jmoldx.2021.08.012.
Dr. Ramya Dwivedi

Written by

Dr. Ramya Dwivedi

Ramya has a Ph.D. in Biotechnology from the National Chemical Laboratories (CSIR-NCL), in Pune. Her work consisted of functionalizing nanoparticles with different molecules of biological interest, studying the reaction system and establishing useful applications.

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    Dwivedi, Ramya. (2021, October 06). Analisi molecolare rapida per individuare le sequenze del RNA di SARS-CoV-2-specific. News-Medical. Retrieved on January 26, 2022 from https://www.news-medical.net/news/20211006/Rapid-molecular-assay-to-detect-SARS-CoV-2-specific-RNA-sequences.aspx.

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