《Dispositivo microfluidico di carta ibrida/PDMS integrato con l'estrazione dell'RNA e l'amplificazione della polimerasi ricombinasi per il rilevamento di norovirus negli alimenti Express
Il norovirus (Hunov) appartiene alla famiglia Caliciviridae ed è principalmente trasmesso attraverso cibo contaminato. È una delle principali cause di gastroenterite acuta.
Il Centro di malattie virali del Lady Davis Institute della McGill University in Canada ha pubblicato congiuntamente ricerche su uno studio di rilevamento correlato. Il team di ricerca ha sviluppato un dispositivo microfluidico a base di origami e ha usato il norovirus murino 1 (MNV -1) per una serie di esperimenti di test. Il dispositivo assorbe l'RNA usando una striscia di carta, amplifica l'RNA utilizzando la tecnologia di amplificazione dell'acido nucleico rapido isotermico mira e esegue l'analisi del flusso laterale sulla striscia di carta. L'intero processo di rilevamento e i risultati vengono visualizzati, con il test completato entro 35 minuti, ottenendo una specificità del 100% e un limite di rilevamento di 200 PFU/mL. Questo dispositivo mostra un potenziale significativo per rilevare virus di origine alimentare nei prodotti agricoli, in particolare in ambienti remoti e limitati dalle risorse.
Metodo sperimentale
Le strisce di carta di cellulosa hanno assorbito Mnv -1 RNA, che è stato poi rilasciato nel reagente Mira. L'RNA è stato prima trascritto inverso nel DNA complementare (cDNA) e quindi amplificato in DNA a doppio filamento (dsDNA). Successivamente, le sonde sono specificamente legate alla sequenza target. Dopo che il residuo di tetraidrofurano (THF) è stato suddiviso dall'endonucleasi IV, il filo rimanente è stato esteso dalla polimerasi per produrre un amplicone completo. L'amplicone è stato catturato e visualizzato come un cambio di colore sulla linea T.
(Diagramma schematico del principio sperimentale)
Risultati dello sviluppo
(Diagramma schematico del dispositivo microfluidico di carta/PDMS)
Il team di ricerca ha sviluppato un dispositivo microfluidico di carta/PDMS pieghevole che integra più funzioni, tra cui l'estrazione di acido nucleico, l'amplificazione dell'acido nucleico isotermico e il rilevamento visivo. Questo dispositivo integra perfettamente l'intero processo, dalla preparazione del campione al rilevamento endpoint di Mnv -1.
Il dispositivo microfluidico completa il rilevamento entro 35 minuti, con un limite di rilevamento di 200 PFU/mL. Il costo di ciascun dispositivo microfluidico è calcolato in $ 6,76, rendendolo il metodo più economico tra tutti i metodi di rilevamento noti utilizzati dal team di ricerca.
Significato sperimentale
Il team di ricerca ha ulteriormente valutato le prestazioni di questo dispositivo microfluidico per rilevare MNV -1 in lattuga e lamponi. Hanno introdotto gli estratti di RNA Mnv grezzo -1 in campioni agricoli freschi, eliminando la necessità di complessi fasi di estrazione e purificazione dell'RNA del virus. Il dispositivo ha rilevato 170 pfu/g in lattuga e 230 PFU/g in lamponi.
(Sensibilità del rilevamento Mnv -1 in lattuga e lamponi usando il dispositivo microfluidico)
I metodi molecolari tradizionali per rilevare virus negli alimenti, come PCR e QPCR, richiedono virus ad alta purezza, che rendono il processo di eluizione del virus, concentrazione e purificazione dalle matrici alimentari complesse. Inoltre, i metodi tradizionali richiedono attrezzature complicate, voluminose e costose, rendendoli inadatti per l'uso in ambienti limitati dalle risorse.
Questo dispositivo ha un valore significativo per il rapido rilevamento di Hunov e altri virus di origine alimentare all'interno della catena di approvvigionamento alimentare.
Informazioni sull'articolo
Journal: Microbiologia applicata e ambientale
Titolo dell'articolo: dispositivo microfluidico di carta ibrida/PDMS integrato con estrazione dell'RNA e amplificazione della polimerasi ricombinasi per il rilevamento di norovirus negli alimenti
Fattore di impatto: 3.9
Team di ricerca: Centro per le malattie virali, Lady Davis Institute, McGill University