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基于CRISPR/Cas系统的致病菌检测新方法研究

摘要由致病菌引起的食物中毒或血液感染性疾病,严重威胁着社会和人类的安全。传统的平板培养法是一种准确并可靠的致病菌检测方法,但是操作步骤繁琐,检测周期长;分子生物学方法和免疫学方法检测时间短、灵敏度高,但是需要专业人员的操作与专业的实验环境,且易产生假阳性。因此,迫切需要开发一种快速、灵敏、特异、简便、低成本的方法,满足各种致病菌检测的需求。<br>  本论文通过将CRISPR/Cas9系统、不同核酸信号放大技术以及侧向层析试纸条结合,构建了致病菌的检测方法,具体内容如下:<br>  1.CRISPR/Cas9系统结合侧向层析试纸条用于沙门氏菌的检测<br>  将CRISPR/Cas9系统、PCR及侧向层析试纸条结合,构建了一种检测食源性致病菌的方法。用未标记的正向引物和FITC标记的反向引物进行PCR扩增沙门氏菌的DNA,再将得到的扩增产物加入到CRISPR/Cas9系统中,最后通过试纸条进行可视化检测。在最佳实验条件下,该方法对沙门氏菌的最低检测限可低至102cfu/mL,同时对沙门氏菌具有良好的检测特异性和检测线性。<br>  2.CRISPR/Cas9系统结合等温扩增及侧向层析试纸条用于金黄色葡萄球菌的检测<br>  我们建立了一种检测方法,通过将CRISPR/Cas9系统、RPA及试纸条的优势结合,用于准确检测血液中含有的金黄色葡萄球菌。它是一种利用CRISPR/Cas9的靶向识别能力并通过肉眼观察结果的便携式检测工具,首先通过磁珠法提取金黄色葡萄球菌的DNA,通过特异性的引物进行RPA反应,得到FITC标记的双链DNA产物;再与CRISPR/Cas9系统进行结合形成复合物,将其加载到试纸条上,试纸条上金标垫的GNPs-FITC抗体可以识别上述复合物中的FITC,而被打开的另外一条链可以与试纸条上的T线捕获探针所杂交,从而形成的复合物使GNPs在T线上积累,产生肉眼可见的红色。该方法的检测性能由特异性引物和CRISPR/Cas9系统共同保证,可在不降低扩增效率的情况下克服引物二聚体的干扰,显著提高了准确度、灵敏度及稳定性。在最佳实验条件下,该方法对金黄色葡萄球菌的最低检测限也可低至102cfu/mL,此外,该方法降低了对专业人员和仪器的依赖,实现了现场检测。

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导师 黄琳
分类号 R446.5
发布时间 2024-11-04(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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