在核酸检测方面，聚合酶链反应(PCR)已成为单分子诊断的金标准。对严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)等病原体的单分子检测是防治传染病暴发和大流行的关键。
目前，简单的读数是通过环介导等温放大(LAMP)的量热传感获得的。发表在*预印服务器上的一项新研究发现，通过脱氧核糖核酸(DNA)杂交，对LAMP扩增子的等离子体传感，可以实现对SARS-CoV-2 RNA的高度特异性和单分子检测。
背景
聚合酶链反应检测涉及耗时的规程，并需要实验室基础设施，这使其无法用于即时检测。LAMP和其他等温扩增方法已成为PCR的替代品，可用于POC检测。
与LAMP相关的一个问题是不能区分模板扩增和非模板扩增，因此容易产生假阳性结果。因此，设计新的技术，通过简化的检测方案直接识别扩增序列是很重要的。这种类型的技术将能够提供具有增强功能的诊断平台，如简单的读数、高特异性和单分子检测灵敏度。
一个场研究
在这项新的研究中，科学家报告了一种可靠的核酸检测方法。这种方法是基于DNA杂交的LAMP扩增子的电浆子感应，称为电浆子LAMP。
研究人员使用SARS-CoV-2 RNA模型进行分析，其中研究人员表明，电浆子LAMP方法实现了单分子检测，这是一个有用的工具，可以降低正在进行的大流行的严重性。
目前的研究有两个主要优点。首先，研究人员开发了金和银合金(Au-Ag)纳米壳，这种纳米壳在可见波长中有四倍强的消光性。此外，这些纳米壳对寡核苷酸的检测限比金纳米颗粒低20倍。
第二，研究人员证明了新方法可以将复杂的LAMP扩增子切割成短的重复序列。这些重复序列可用于与寡核苷酸功能化的纳米壳层杂交。
研究人员首先用HAuCl4滴定银纳米颗粒，合成Au-Ag纳米壳。在3.3 mL的HAuCl4负载下，Na3CA的缺失导致了薄而多孔的笼的形成。这可能是由于反应的化学计量学，在AuCl2-的情况下，一个银原子被一个金原子取代。
能量色散x射线(EDX)图显示Au和Ag元素分布在整个粒子上，从而确定了合金结构。
然后，研究人员通过增加Na3CA浓度来评估其在贝壳生长中的作用。在低浓度下，Na3CA诱导笼子和贝壳的混合物，而在高浓度下，它产生贝壳作为最终产品。金原子沉积速率的增加是树枝状或多孔壳层优先过度生长的关键。
随后，研究了Au-Ag纳米壳层的LSPR特性，因为它们对等离子体传感至关重要。消光光谱清楚地显示出笼子和Au-Ag壳之间的峰移不同。
Au-Ag壳层的消光峰从392 nm移到530 nm，笼层的消光峰移到更长的近红外波长。两种结构的消光强度变化不同，分别呈现单调减小和下降-上升趋势，说明壳类比笼类具有更高的消光强度。科学家们随后进行了额外的数值模拟，以进一步了解Au-Ag壳层的LSPR特性。
下一步是研究Au-Ag纳米壳作为寡核苷酸检测的标签。选择与SARS-CoV-2 N基因相关的序列作为靶点，设计两条互补序列作为探针。
随后，记录LSPR消光光谱并在537 nm处归一化。由于Au-Ag壳层和金纳米颗粒具有相似的尺寸和形状，改进的LSPR性能可能是导致观察到的灵敏度增强的原因。采用了比值定量方法，提高了分析性能。
最后一步是设计一种方案，将逆转录LAMP (RT-LAMP)与电浆子Au-Ag纳米壳结合，用于SARS-CoV-2等病原体的单分子检测。
为了证明其临床应用的重要性，科学家们应用了集成电浆子LAMP方法来检测带有SARS-COV-2 RNA的鼻拭子样本。分析性能令人印象深刻，表明基于au - ag壳的传感器工作良好，在临床环境中有潜在的用途。研究人员认为，建立的诊断方法应作为核酸检测平台。但是，引物和探测序列应该改变。
结论
在这项研究中，科学家们开发了电浆子LAMP方法，用于单分子检测SARS-CoV-2 RNA。目前的工作提供了一个诊断工具包，具有简单的读数和超低的检测限，有可能应用于临床环境。
*我创造的通知
发表未经同行评审的初步科学报告，因此不应被视为结论性的、指导临床实践/与健康有关的行为的，或被视为已确定的信息。
