东南大学开发出一种新的滚环扩增技术

　　

生物通报道 东南大学生物电子学国家重点实验室的研究团队近日在《BioTechniques》杂志上介绍了一种使用新的茎环引物的滚环扩增技术。这项技术能够克服现有的滚环扩增技术的局限，在液相或固相中实现特异而灵敏的目标DNA检测。

滚环扩增（RCA）技术是一种常用的等温核酸扩增技术，利用环状模板和特殊的DNA聚合酶（比如Phi29）实现目标扩增。这种技术可分为线性RCA（lRCA）和指数RCA（eRCA）两种形式。线性RCA使用单个引物，只适用于环状模板的扩增。

为了提高RCA检测的灵敏度，人们开发出各种RCA方法，包括eRCA。最早的eRCA方法使用多重引物，然而，这种方法的扩增效率往往受制于模板的长度和引物的数量。之后，人们又开发出超分支滚环扩增（hbRCA），它依赖与IRCA扩增产物互补的一个或多个引物，具有出色的灵敏度。

此外，RCA检测也分为固相和液相两种。液相RCA通常是由hbRCA实现的，不过目前难以实现均质的检测。固相RCA则大多依赖IRCA，优点是可以同时检测多个靶标，并轻松分离RCA产物。不过，固相IRCA检测的灵敏度较低，过程较繁琐。

于是，研究人员开发出一种新的RCA技术，它利用茎环引物（SLP），可以在lRCA和eRCA中检测目标核酸。SLP-lRCA检测只使用一个引物（SLP1），其茎环序列与目标分子特异的。SLP-eRCA检测则使用两个引物（SLP1和SLP2）。

对于固相检测，SLP-eRCA分四步检测核酸：1) 将捕获探针（CP）固定在固相支持物上；2) 将DNA样品与CP芯片杂交；3) 将CP芯片与含有两个SLP的RCA反应孵育；4) 对CP芯片进行成像。对于液相检测，SLP-eRCA可实现核酸的一步检测。

为了验证这项技术，研究人员在液相和固态表面对合成的寡核苷酸以及六种不同的人乳头瘤病毒（HPV）进行检测。他们还在宫颈癌细胞（HeLa和SiHa）以及临床样本中检测到两种高危型HPV（HPV16和HPV18）。

作者认为，这项研究为新的RCA核酸检测技术提供了概念证明，说明它能够克服现有RCA方法的主要局限，实现特异而灵敏的目标DNA检测。（生物通 薄荷）

原文检索

Detection of nucleic acids with a novel stem-loop primer rolling circle amplification technique

BioTechniques, Vol. 64, No. 2, February 2018, pp. 69–80