基本信息
- 項目名稱：
- 空調(diào)制冷系統(tǒng)中致病軍團菌快速檢測
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品基于環(huán)介導(dǎo)等溫擴增技術(shù)，構(gòu)建了一種特異性強、靈敏度高、檢準率高的檢測平臺來快速檢測空調(diào)制冷系統(tǒng)中的軍團菌。與傳統(tǒng)的軍團菌檢測方法與PCR檢測方法相比，本作品體現(xiàn)出以下幾個創(chuàng)新點：I.快速、高效擴增；II.高靈敏度，高特異性；III.無需增菌；IV. 鑒定簡便。
- 詳細介紹：
- 本項目研究的目的在于，開發(fā)一種基于LAMP技術(shù)的軍團菌快速診斷試劑盒，使用該試劑盒，和一些簡單的儀器，在2小時之內(nèi)，可以在現(xiàn)場對空調(diào)制冷系統(tǒng)中的軍團菌進行快速診斷，根據(jù)反應(yīng)之后反應(yīng)液所呈現(xiàn)的顏色（橙色為陰性、綠色為陽性）用肉眼即可對結(jié)果進行觀察。同時可以區(qū)分出提供樣本中的軍團菌，屬于嗜肺軍團菌，還是非嗜肺軍團菌，由于導(dǎo)致軍團病的主要致病菌為嗜肺軍團菌，因此區(qū)分嗜肺和非嗜肺軍團菌具有重要意義，而且這是傳統(tǒng)方法無法達到的。該方法大大節(jié)省了檢測周期，將原先得檢測周期由1周縮短至2小時，這點對于預(yù)防軍團病的爆發(fā)具有重要意義。 計劃解決的關(guān)鍵問題： 1）LAMP反應(yīng)需要4條引物，且引物設(shè)計要求嚴格，且設(shè)計過程十分復(fù)雜，對軍團菌目標基因的選擇上（如保守區(qū)或變異區(qū)）是關(guān)系到檢測特異性的關(guān)鍵問題，此外如何在分子水平上區(qū)分導(dǎo)致軍團病的嗜肺軍團菌和其他不治病的軍團菌，對于提高檢測準確度有重要意義。該問題將通過大量基因組比對解決。 2）由于所檢測的對象處于復(fù)雜生物體系中，其中的一些成分對反應(yīng)的最終結(jié)果 起到至關(guān)重要的影響，如何在復(fù)雜的體系中靈敏特意的診斷致病菌，減少非特異性擴增反應(yīng)，避免復(fù)雜成分抑制反應(yīng)。該技術(shù)問題將通過樣品的前處理條件的摸索于改善解決。 3）LAMP反應(yīng)體系是一個復(fù)雜體系，反應(yīng)液由多種試劑構(gòu)成，而這些試劑的用量和比例，對于反應(yīng)特異性的發(fā)生，具有十分關(guān)鍵的作用。該技術(shù)問題將通過正交試驗解決。 思路方法： (1) 運用生物信息學(xué)方法對軍團菌（主要為嗜肺軍團菌）的基因片段（如16sRNA或mip等）進行分析。 （2）在靶基因序列基礎(chǔ)上設(shè)計特異引物，使之能區(qū)軍團菌和嗜肺軍團菌。 （3）在軍團菌菌特異基因區(qū)段設(shè)計六條四對LAMP檢測引物。 （4）使用嗜肺軍團菌菌株，提取DNA，并對DNA進行LAMP擴增反應(yīng)，驗證和優(yōu)化反應(yīng)體系 （5）待測樣本的獲得與處理，陽性對照陰性對照的準備。 （6）進行LAMP擴增，和傳統(tǒng)方法進行對比。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 對于環(huán)境中的軍團菌的檢測，傳統(tǒng)的以平板培養(yǎng)為基礎(chǔ)的檢測軍團菌的前期方法操作繁瑣、時間長、對培養(yǎng)條件要求苛刻，檢測成本高。當前軍團菌鑒定多采用PCR技術(shù)取代復(fù)雜、費時的傳統(tǒng)生化方法，但在該技術(shù)應(yīng)用中需要配套相對昂貴的試劑和儀器，導(dǎo)致檢測成本高，因此急需發(fā)展簡便、快速、準確的檢測方法，開發(fā)不倚賴貴重儀器設(shè)備的快速現(xiàn)場診斷試劑是最當前階段的緊迫任務(wù)。 本項目的創(chuàng)新之處：使用環(huán)介導(dǎo)恒溫擴增（LAMP）技術(shù)，對空調(diào)制冷系統(tǒng)中病原微生物，主要是具有傳染性的病原體——軍團菌進行診斷。該方法僅需要簡單的恒溫儀器即可發(fā)生；檢測周期由原先的1周，縮短至2小時，這對于控制軍團病爆發(fā)具有重要意義。 解決的關(guān)鍵問題：1）LAMP反應(yīng)需要4條引物，且引物設(shè)計要求嚴格，且設(shè)計過程十分復(fù)雜，對軍團菌目標基因的選擇上（如保守區(qū)或變異區(qū)）是關(guān)系到檢測特異性的關(guān)鍵問題，此外如何在分子水平上區(qū)分導(dǎo)致軍團病的嗜肺軍團菌和其他不治病的軍團菌，對于提高檢測準確度有重要意義。 2）需要在復(fù)雜的體系中靈敏特意的診斷致病菌，減少非特異性擴增反應(yīng)，避免復(fù)雜成分抑制反應(yīng)。使用微生物分離培養(yǎng)技術(shù)和濾膜抽吸過濾技術(shù)同時對空調(diào)制冷系統(tǒng)的循環(huán)水中分離軍團菌。 3）LAMP反應(yīng)體系是一個復(fù)雜體系，反應(yīng)液由多種試劑構(gòu)成，其用量和比例，對于反應(yīng)特異性的發(fā)生有十分關(guān)鍵的作用。該技術(shù)問題通過正交試驗得出結(jié)論加以解決，再使用單因素實驗，對試劑的各種成分的優(yōu)化實驗。得出最適合的試劑用量和比例。 主要技術(shù)指標：提供一種快速現(xiàn)場檢測軍團菌試劑盒。
科學(xué)性、先進性
- 本項目的創(chuàng)新之處：使用環(huán)介導(dǎo)恒溫擴增（LAMP）技術(shù)，對空調(diào)制冷系統(tǒng)中病原微生物，主要是具有傳染性的病原體——軍團菌進行診斷。該方法僅需要簡單的恒溫儀器即可發(fā)生；檢測周期由原先的1周，縮短至2小時，這對于控制軍團病爆發(fā)具有重要意義。 本項目的特色：使用現(xiàn)代分子生物學(xué)的最新研究成果，應(yīng)用于環(huán)境中致病菌的快速診斷，而本項目所使用的技術(shù)改善了由于傳統(tǒng)方法成本高、耗時、靈敏度低、特異性差的缺點。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 論文已發(fā)，已有試劑盒成品。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 試劑盒成品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 軍團菌存在于空調(diào)冷卻水和其它水體中，由氣溶膠介導(dǎo)，是暴發(fā)流行或散發(fā)流行的嚴重呼吸道傳染病，其流行致死率高達30％。本作品適用與公共場所制冷系統(tǒng)（例如中央空調(diào)系統(tǒng)）冷卻水和冷凝水中軍團菌的檢測。對于公共安全預(yù)警、環(huán)境監(jiān)測、生物反恐等領(lǐng)域?qū)⑵鸬揭欢◣椭饔?。本作品具有廣泛的商業(yè)與科研應(yīng)用前景，如投入實際生產(chǎn)運用，其所帶來的經(jīng)濟效益是非常可觀的。
同類課題研究水平概述
- 本作品所展示的方法在國內(nèi)尚為首次，在國際上處于領(lǐng)先水平。
