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기사를 공유합니다. 페나이드 새우의 병원성 미생물을 여러 번 탐지하기 위한 실시간 플루오로겐 리콤비나즈 폴리메라즈 증폭 미세 유체 칩 (온 칩 RPA)

2024-10-12

에 대한 최신 회사 뉴스 기사를 공유합니다. 페나이드 새우의 병원성 미생물을 여러 번 탐지하기 위한 실시간 플루오로겐 리콤비나즈 폴리메라즈 증폭 미세 유체 칩 (온 칩 RPA)

이 기사 는 새우 병원성 미생물 을 다중 검출 하기 위한 새로운 미세 유체 칩 기술 을 제안 한다.연구팀은 멀티 효소 동열 급성 핵산 증폭 (MIRA) 기술과 실시간 형광 검출 방법을 통합했습니다.이 미세 유체 칩은 주요 새우 병원균의 현장 검출을 위해 빠르고 민감하고 효율적인 솔루션을 제공합니다.

최신 회사 사례 기사를 공유합니다. 페나이드 새우의 병원성 미생물을 여러 번 탐지하기 위한 실시간 플루오로겐 리콤비나즈 폴리메라즈 증폭 미세 유체 칩 (온 칩 RPA)  0

연구 배경 및 중요성

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세계 새우 재배 산업은 수산물의 가장 중요한 경제 구성 요소 중 하나입니다. 그러나 산업은 오랫동안 다양한 병원성 미생물으로부터 위협을 받았습니다.이 병원균 은 종종 새우 의 대량 사망 을 초래 합니다급성 간간경부성 Nekrosis 질병 (AHPND), 백점 증후군 바이러스 (WSSV),감염성 하피다르마 및 혈전성 Nekrosis 바이러스 (IHHNV)바이러스, 박테리아 및 기생충은 새우 산업에 큰 위협이 됩니다.

폴리메라즈 체인 반응 (PCR 기술) 과 같은 전통적인 병원체 검출 방법은 높은 민감성과 특수성을 가지고 있지만 작동이 복잡하고 시간이 오래 걸립니다.그리고 실험실 장비에 의존합니다.이러한 한계로 PCR 기술은 현장에서의 빠른 테스트에 적합하지 않습니다.MIRA 기술은 일정한 온도와 정상 온도에서 빠른 증폭 특성으로 인해 현장 적용에 적합한 분자 검출 도구가되었습니다..

MIRA 기술 원칙

Multi-enzyme constant-temperature rapid nucleic acid amplification technology (MIRA technology) is a constant-temperature amplification technology that relies on the synergy of multiple functional proteins at room temperature to achieve rapid amplification of nucleic acids이것은 실제 휴대용 현장 급속한 핵산 탐지 기술입니다. PCR에 비해 MIRA는 더 많은 장점을 가지고 있습니다.

 

미세 유체 칩의 설계 및 혁신

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몇 가지 중요한 새우 병원성 미생물의 칩에 있는 RPA 검출 플랫폼의 스케마

(A) 디스크형 미세 유체 칩의 구조. 1: 반응 챔버; 2: 볼 밸브; 3: 배기가스 포트; 4: 샘플링 포트

(B) 폭발 시선 5: 열 밀폐 필름 6: 칩 기판

(C) 부문 내의 6개의 프라이머 세트의 세부 배열. 각 프라이머 세트는 지정된 반응 챔버에 미리 고정되어 있습니다.
D) 작동 절차를 완료 한 칩 RPA 탐지 플랫폼.

 

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이 기사에서는 새우 병원성 미생물을 다중 탐지하기 위해 MIRA 기술과 통합된 미세 유체 칩을 제안합니다.미세 유체 기술은 미크론 수준 채널 내에서 액체를 제어하여 정확한 조작을 할 수 있습니다., 따라서 효율적이고 저렴한 다목적 검출을 달성합니다.

칩은 다음과 같은 주요 설계 특징을 가지고 있습니다:

원심피난형 미크로 유체 칩

칩은 원심 분산 드라이브 디자인을 채택하고 원심 분산 힘을 사용하여 샘플을 각 반응 챔버에 균등하게 분산합니다. 이 디자인은 작동 프로세스를 단순화합니다.그리고 작업자는 샘플을 주입하는 것만으로도 전체 반응을 완료할 수 있습니다..

멀티 타겟 탐지

이 칩에는 검출해야 하는 세균 유형이 미리 탑재되어 있습니다. 급성 간간경부 necrosis (V-AHPND), 백점 증후군 바이러스 (WSSV), 감염성 피부하 necrosis 바이러스 (IHHNV),새우 헤모사이트 이리도바이러스 (SHIV) 와 엔테로헤파티스 헤파티스 (EHP). () 5개의 병원체를 탐지하는 프라이머 프로브. 이 설계는 한 반응에서 동시에 6개의 유전자 표적을 탐지할 수 있습니다.복수의 병원균을 빠르게 검사할 수 있도록 하는.

실시간 형광 감지

칩 내의 MIRA 기술 증폭 반응은 형광 탐사선과 결합되어 증폭 반응의 진행을 실시간으로 모니터링 할 수 있습니다.탐사 설계는 증폭 제품이 생성 될 때만 형광 신호를 방출 할 수 있습니다, 따라서 빠르고 민감한 수치 검출을 달성합니다.

저농도 반응 시스템

칩의 각 반응 단위는 5μL의 반응 부피만을 필요로 합니다. 이는 반응기 소비를 크게 줄여줍니다.최대 4개의 샘플이 동시에 처리될 수 있습니다., 그리고 각 샘플은 5개의 병원체를 검출할 수 있어 검출 효율을 크게 향상시킵니다.

감수성, 특수성 및 반복성

칩 시스템의 성능은 대칭, 공명 및 반복성을 감지하는 것을 포함합니다.

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감수성

실험 결과, 칩은 목표 유전자 복사본 수를 10 복사본/μL 정도로 낮게 감지할 수 있으며, 기존 PCR 방법과 비교할 수 있거나 심지어는 더 높은 민감도를 가지고 있습니다.이 높은 감수성 덕분에 이 기술은 실제 적용을 위해 초기 감염자를 발견할 수 있습니다., 따라서 병원체의 조기 검진을 가능하게합니다.

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특수성

실험은 다양한 비목적 병원체에 대한 교차 반응 테스트를 수행했습니다.그리고 그 결과는 칩이 표적 병원체에 매우 특이하고 다양한 종류의 병원체를 정확하게 구별할 수 있다는 것을 보여주었습니다.급성 간간경색성 마비병 (V-AHPND), 백점증후군 바이러스 (WSSV), 감염성 하피피피 및 혈전성 마비 바이러스 (IHHNV),새우 혈전성 이리센스 바이러스 (SHIV) 와 엔테로 헤파티스 간염 (EHP) 결과는 모두 교차 반응을 보이지 않았습니다.이 방법은 비특정 증폭을 효과적으로 피할 수 있음을 나타냅니다.

반복 가능성

이 방법 의 안정성 을 평가 하기 위해 연구팀 은 여러 번 반복 된 실험 을 실시 하였다.그 결과 다른 실험들 사이의 변동률 (CV 값) 은 10% 미만이었다., 좋은 실험 반복성과 일관성을 보여줍니다.

현장 응용 및 장점

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MIRA 기술 마이크로 유체 칩의 설계는 특히 새우 재배에서 병원균을 신속히 탐지하고 모니터링하는 데 적합하여 현장 응용에 중요한 장점을 제공합니다.

편리한 작동 과정

검출 과정 전체는 샘플을 칩에 주입하고 반응 장치를 시작해야 합니다.거의 수동 조작이 필요하지 않으며 전문가가 아닌 사람이 현장에서 사용할 수 있습니다..

빠른 반응 능력

이 시스템은 20분 이내에 검사 결과를 얻을 수 있어 검사 시간을 크게 단축할 수 있습니다. 이것은 농장에서 질병에 대한 신속한 대응과 병원체의 확산을 줄이기 위해 매우 중요합니다.

멀티플렉스 탐지 능력

하나의 테스트에서 5개의 주요 병원균을 식별할 수 있어 검출 효율성이 크게 향상되고 검출 비용과 시간을 절약할 수 있습니다.

MIRA 기술 전망

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비록 PCR 기술은 오랫동안 핵산 증폭 검출의 황금 표준으로 평가되어 왔지만,MIRA 기술은 일정한 온도에서 빠른 반응으로 인해 큰 응용 잠재력을 입증했습니다.PCR와 DNA 염기서열 분석을 비교하면동열 증폭 칩의 검출 결과가 민감도와 특수성 측면에서 PCR 결과와 일치한다는 것이 밝혀졌습니다., 그리고 MIRA 기술의 반응 시간은 크게 짧아집니다. 따라서 MIRA 기술 미세 유체 칩은 현장 응용에 더 적합한 기술로 간주됩니다.특히 병원균을 신속하고 대규모로 검출해야 하는 환경에서는.

멀티-엔자임 동열 급속 핵산 증폭 (MIRA) 기술을 기반으로 한 미세 유체 칩은 새우 재배에서 병원성 미생물을 검출하는 효과적인 도구를 제공합니다.이 기술은 높은 민감성의 장점을 가지고 있습니다, 좋은 특수성, 쉬운 조작, 빠른 탐지 속도, 수산물 질병 예방 및 통제에 광범위한 응용 전망이 있습니다.기술 개발과 최적화, 이 시스템은 더 많은 수생 병원균을 탐지하는 데 적용될 것으로 예상되며 더 광범위한 질병 예방과 모니터링을 가능하게합니다.

연구 결과는 수산업에 대한 신뢰할 수있는 조기 발견 방법을 제공하여 질병 발생 위험을 효과적으로 줄일 수 있습니다.농장의 생산 효율성과 생산량을 향상시키는데, 수산업의 지속가능한 발전을 위한 기술적 기반을 마련합니다.

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