[发明专利]一种基于玻璃材料的核酸一步提取联合LAMP原位扩增的病原体检测方法

说明书

本发明公开了一种基于玻璃材料的核酸一步提取联合LAMP原位扩增的病原体检测方法。该检测方法通过活化玻璃材料表面暴露的硅羟基使得活化后的中性玻璃材料表面铺展成水膜，在高盐溶液中硅羟基的负电性诱使阳离子转移至水分子层中形成正电性盐桥结构快速捕获具有负电性磷酸骨架的病原体核酸；将捕获核酸后的玻璃材料浸染到核酸扩增溶液后进行原位LAMP扩增并加入酸性显色剂，若存在病原体，随扩增溶液酸化溶液变色。本发明的检测技术核酸提取速度快，步骤简单，对检测环境要求不高，结果可靠，灵敏度高，同时可避免传统检测可能造成的交叉感染，可用于便捷式或家庭病毒检测。

技术领域

本发明属于病毒检测技术领域，特别涉及一种基于玻璃材料的核酸一步提取联合LAMP原位扩增的病原体检测方法，可用于床头检测技术(Point-of-Care Test,POCT)和用户自我检测，在不依赖于其它仪器设备的前提下可用于任何靶点的核酸检测。在COVID-19等病毒流行期间，便于病毒核酸快速一步提取，并且基于等温扩增技术实现快速简便可视化检测。

背景技术

由往以来，人类的健康问题一直是全球持续关注和努力解决的艰巨任务之一。尤其是近年以来，新发传染病的频频爆发给人类造成了极大的影响。不论是直接影响人类的生命健康，亦或是间接影响经济的发展，都给国家和人民造成了极大的损失。为此，积极有效的应对新发传染病显得尤为必要。在应对传染病的爆发过程中，对传染病病原体的早期筛查和检测十分重要。越是早期检测越有利于后期的控制和治疗，而快速、方便和准确的检测技术发挥着至关重要的作用。

病原体核酸检测主要涉及三个主要过程：(1)核酸提取纯化，(2)核酸扩增，(3)扩增产物检测。对于核酸提取纯化，当前市面上有很多成熟的试剂盒商品，主要都是借助裂解液裂解细胞释放核酸，如常见的离液盐盐酸胍、异硫氰酸胍和碘化钠等等，以及阴/阳离子表面活性剂Triton-X100、Tween 20、SDS以及NP-40等等。而后再借助硅胶或表面改性的磁珠对核酸进行吸附而纯化。但是，这些试剂盒往往都操作步骤繁多，十分耗时。因此，需要开发一种简便快速的病原体核酸提取纯化方法以用于后续核酸扩增和检测。

当前，全球对病原体核酸检测的通用方法是实时荧光定量聚合酶链式扩增技术(RT-PCR)。凭借其灵敏的检测限和成熟的应用使其成为病原体检测的首选方法，但是其也存在一定的局限。该检测技术需要借助昂贵的仪器，专业的技术人员，同时对待检测的病毒核酸纯度要求较高，检测时间长，费用高。为此，亟待开发一种简便快速的检测方法。相较于PCR的温度循环扩增技术，等温扩增技术操作更便捷省时省力，是病原体快速检测的很好选择。在众多的等温扩增技术中，环介导的等温扩增技术(LAMP)由于其特异性强、灵敏度高、扩增速度快、检测结果读取方便、同时有望实现家庭自检。这些优点使LAMP技术在病原体核酸检测方面有极大的应用潜力。为此，将核酸一步提取后直接用于LAMP原位扩增以此实现快速便捷的自我检测，尤其是诸如SARS-CoV-2的检测。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于玻璃材料的核酸一步提取联合LAMP原位扩增的病原体检测方法，尤其是用于诸如具有很强的传染性和潜在的危险的SARS-CoV-2类病毒的检测。

技术方案如下：

一种基于玻璃材料的核酸一步提取联合LAMP原位扩增的病原体检测方法，包括以下步骤：

1)活化玻璃材料表面暴露硅羟基，通过亲水作用使得活化后的中性玻璃材料表面铺展成水膜，在高盐溶液中硅羟基的负电性诱使阳离子转移至水分子层中形成正电性盐桥结构快速捕获具有负电性磷酸骨架的病原体核酸；

2)将捕获病原体核酸后的玻璃材料浸染到核酸扩增溶液中进行原位LAMP扩增并加入酸性显色剂。

进一步的，通过Piranha溶液活化玻璃材料。

进一步的，所述酸性显色剂为苯酚红显色剂。

进一步的，加入酸性显色剂后，若溶液变成黄色，则存在病原体。