双识别探针结合非对称扩增策略实现痕量病毒RNA的快速电化学检测

本文推荐一种基于双识别序列捕获探针(DRCP)的电化学核酸(ECNA)生物传感器，结合逆转录不对称重组酶聚合酶扩增(RT-aRPA)技术，可在20分钟内完成从样本处理到结果输出的全流程检测。该技术通过双toehold结构使链置换反应速度提升2.5倍，检测限达200拷贝/mL，显著优于传统PCR方法(>2小时)，为POCT场景下的早期病毒感染诊断提供了创新解决方案。

　　

Highlight

本研究创新性地将双识别探针设计与非对称扩增策略相结合，实现了超低浓度感染性RNA病毒的快速电化学检测。该技术突破了现有RNA病毒检测策略的多个关键瓶颈。

Reagents and materials

实验试剂包括：6-巯基-1-己醇(MCH)购自北京华为瑞科化学有限公司；氯金酸(HAuCl₄·4H₂O)、碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基硫代琥珀酰亚胺(NHS)购自Sigma-Aldrich公司；RT-RPA基础试剂盒购自苏州金迪生物技术公司；含有ORF 1ab、N和E基因组的SARS-CoV-2 RNA参考物质(批号：202307011)购自国家标准物质中心。

Fabrication and characterization of the DRCP-based ECNA biosensor

为表征DRCP基ECNA生物传感器的构建与检测性能，我们首先选择合成的SARS-CoV-2单链RNA寡核苷酸(ssRNA)作为病毒模型。通过酰胺键连接两条具有相同识别序列的ssDNA，制备出DRCP探针。随后将DRCP与Fc-ssDNA混合物滴加在im-ssON修饰的金电极表面进行自组装，构建DRCP基ECNA生物传感器。

Conclusions

总之，我们开发的双识别探针结合非对称扩增策略，在RNA病毒检测领域实现了重大突破。相较于现有检测时间长达数小时的ECNA生物传感器，该方法通过简化界面过程显著提升了检测速度。特别值得注意的是，该技术成功解决了POCT应用中关键的"速度-灵敏度"平衡难题。