[发明专利]使用纳米粒子辅助信号放大的RNA微芯片检测

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案要求2013年4月4日递交的第61/808,447号美国临时申请案的权益。2013年4月4日递交的第61/808,447号申请案在此以全文引用的方式并入本文中。

序列表的参考

依据37C.F.R.§1.52(e)(5)，以命名为“GSURF_2013_17_PCT_Sequence_Listing.txt”、于2014年4月4日创建并且大小为4,889字节的文本文件形式在2014年4月4日提交的序列表在此以引用的方式并入。

技术领域

所公开的发明一般在核酸检测和分析领域中并且尤其在RNA检测和分析领域中。

背景技术

自然大流行病(例如，西尼罗病毒(WNV)和流感大流行病)(普里普佐娃(Pripuzova)等人,公共科学图书馆·综合(PLoSOne),7,e43246(2012)；惠勒(Wheeler)等人,美国热带医学卫生(AmJTropMedHyg),87,559(2012)；布劳特(Brault),医学昆虫学杂志(JMedEntomol),49,939(2012)；科萨瓦拉珠(Kesavaraju)等人,美国热带医学卫生,87,359(2012))食物中毒爆发(如大肠杆菌(Escherichiacoli)O157：H7)是对人类健康和生命的致命威胁。在护理点快速并且精确检测这些人类病原体为恰当医学治疗和挽救生命所必需。用于传染病快速诊断的病毒和细菌病原体检测是主要医疗挑战。举例来说，需要快速检测出H1N1流感、WNV、炭疽芽胞杆菌(bacillusanthracis)和病原性大肠杆菌以使爆发范围和爆发的致命影响减到最小。基于培养物的方法耗时并且在获得结论之前通常需要2-3天(马彻(March)和拉特曼(Ratnam),临床微生物学杂志(JClinMicrobiol),23,869(1986))。基于抗原-抗体的免疫分析(即，ELISA)无法有效地区别不同病毒株之间的细微差异，虽然其是快速并且稳健的。另一方面，基于核酸的检测方法，如实时聚合酶链反应(PCR)和cDNA阵列(巴斯汀(Bustin),分子内分泌学杂志(JMolEndocrinol),25,169(2000)；卡尔(Call),微生物学评论(CritRevMicrobiol),31,91(2005)；沃拉(Vora)等人,分子和细胞探针(Molecularandcellularprobes),22,294(2008))可以检测单核苷酸差异并且提供较高检测特异性。然而，其未能直接检测RNA，并且需要逆转录(RT)和多个步骤。PCR扩增可能产生归因于缺乏严格的污染控制的假阳性结果。已研发出用于DNA检测的许多其它策略，如基于核酸序列的扩增(赵(Zhao)等人，临床微生物学杂志,47,2067(2009))、质谱分析(李(Li)等人,分析化学(AnalChem),82,3399(2010))以及滚环扩增(穆拉卡米(Murakami)等人,核酸研究(NucleicAcidsRes),40,e22(2012))。

此外，直接RNA检测的现用方法，如诺瑟印迹(Northernblot)、RNA酶保护分析、微RNA谱分析以及直接RNA测序(纳尔逊(Nelson)等人,自然方法(NatMethods),1,155(2004)；桑德林(Sandelin)等人,基因株自然评论(NatRevGenet),8,424(2007)；奥索拉克(Ozsolak),自然(Nature),461,814(2009))是劳动密集型的、耗时、成本高的和/或仪器密集型的。这些途径并不非常适合于快速和精确RNA检测，尤其是护理点诊断和现场应用。最近，已展示基于表面等离子共振(SPR)的多重RNA生物传感器(方(Fang)等人，美国化学会志(JAmChemSoc),128,14044(2006)；李等人,朗缪尔(Langmuir),22,5241(2006))和基于锁核酸(LNA)的微RNA微阵列以及Au-纳米粒子缀合物(卡斯托蒂(Castoldi)等人,RNA,12,913(2006))。然而，RNA样品制备和适宜检测仍是复杂并且耗时的，其是用于护理点病原体和疾病诊断的直接RNA检测方面的主要挑战。

本发明的一个目标是提供用于在不需要核酸扩增的情况下快速并且灵敏检测RNA的方法和组合物。

本发明的另一个目标是提供用于在不需要昂贵和/或操作复杂的设备的情况下容易检测RNA的方法和组合物。