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【干货】LAMP检测各种常见染料一览

 亮剑7mgtxtuz0o 2022-09-30 发布于江苏

在过去的十年中,等温扩增(如HCA、MDA和环介导等温扩增LAMP)在即时护理(POC)诊断中发挥了越来越重要的作用。

等温扩增具有与qPCR相似的灵敏度和特异性,但是在快速、低成本和便携性方面具有优势,因此成为在资源有限环境下可用来进行现场检测的理想选择。


LAMP反应产物的检测方法包括:电泳法、浊度法和染料法,其中电泳法和浊度法是终点检测法,而染料法现在更为常用,可实现实时检测。 

LAMP染料法中用的染料包括两种:

  • 荧光染料:自发光荧光染料和嵌合型荧光染料

  • 比色染料 (colorimetric dye):pH指示剂

本文整理了近十年来常用的几种染料,供各位同仁开发LAMP检测试时参考选择。

荧光染料



1
自发光荧光染料

常见的自发光荧光染料有: 羟基萘酚蓝HNB和钙黄绿素Calcein。

  • 羟基萘酚蓝(HNB)

一种金属离子指示剂变色原理为:HNB与镁离子结合使得反应体系初始颜色为紫罗兰色,随着反应的进行,Mg2+与析出的焦磷酸根离子反应生成焦磷酸镁沉淀,羟基萘酚蓝失去了镁离子使得体系颜色变为天蓝色,而未反应的体系则仍保持着紫罗兰色 。

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  • 钙黄绿素(Calcein)

使用钙黄绿素的时候体系中必须要添加Mn2+钙黄绿素作为螯合剂会跟Mn2+结合处于猝灭状态,不显示荧光,LAMP反应过程中产生焦磷酸会与Mn2+结合解除淬灭状态,钙黄绿素与Mg2+结合发出黄绿荧光。钙黄素的使用对反应体系当中的 Mg2+的浓度要求很高,所以体系中Mg2+需要优化。

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2
嵌合型荧光染料

常见的嵌合型荧光染料有:Sybr Green,EvaGreen,Syto。这一类染料会渗入到DNA双链的小沟中,与双链DNA结合以后,荧光信号会增强 800~1000倍。

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↓常见的荧光染料整理对比↓

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(点击看大图)


2019年科研人员使用包括Sybr GreenEvaGreen和多种Syto在内多达23种荧光染料进行LAMP检测平行测试,研究显示,Syto82 Syto9是相对灵敏度最高、对检测没有抑制作用的荧光染料之一(1)
Sybr Green随着反应中DNA扩增产物的不断生成,与双链DNA形成的嵌合物越来越多,会对Bst DNA 聚合酶链置换活性产生抑制作用,从而影响反应速度,所以不适宜在反应前加入。而如果在反应结束以后加入,打开管盖则极易导致气溶胶污染,从而造成假阳性。

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不同浓度荧光染料对LAMP检测的灵敏度对比

当然,通过把荧光染料滴加在反应管的管盖上,反应结束以后,将染料弹入或离心与反应体系混匀,这种操作方式可以避免Sybr Green对反应效率的影响以及产生气溶胶污染。


荧光染料法可以通过将染料加入到反应中从而实现实时和视觉检测,适合用于要求高灵敏度的POC检测中。

比色染料


LAMP反应在合成DNA的过程中,释放的副产物包括焦磷酸根和氢离子,因此反应液的pH值会随着反应进行而产生变化,由初始碱性变为酸性,如此显著的pH值变化为探测LAMP反应产物提供了另一种可能,即通过使用pH敏感指示剂作为染料检测DNA扩增,实现肉眼对扩增结果可视化的判断,区分阳性和阴性结果。

使用pH指示剂为染料的反应要求反应液低缓冲度(低浓度Tris),pH值8.8以上。pH指示剂染料浓度在50-100uM/反应(2)

常用在LAMP反应中的pH指示剂为:

  • 酚红(phenol red),甲酚红(cresol red):红色黄色

  • 中性红(neutral red):淡橙色变为粉红色

  • 甲酚紫(cresol purple):淡紫色变为黄色

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不同pH指示剂在LAMP反应中的颜色变化

使用pH指示剂作为染料的方法,让低成本、便携式的快速LAMP检测更容易实现和普及,但是,pH染料指示剂不使用所有等温扩增方法,例如解旋酶依赖性扩增(HAD)。


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MDX078Bst酶稀释液
MDX097/108可冻干
LAMP/RT-LAMP预混液
MDX118/119可风干
LAMP/RT-LAMP预混液
MDX124/125可冻干血液直扩
LAMP/RT-LAMP预混液
MDX134/135可冻干唾液直扩
LAMP/RT-LAMP预混液
MDX144/145
可冻干粪便直扩
LAMP/RT-LAMP预混液
MDX910
可冻干RT-LAMP预混液
(比色法)
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参考资料:

1. https://www./articles/10.3389/fmicb.2019.02234/full

2. https://www./doi/10.2144/000114253

3. https://www.ncbi.nlm./pmc/articles/PMC6803449

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