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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 空調(diào)制冷系統(tǒng)中致病軍團(tuán)菌快速檢測(cè)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 生命科學(xué)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品基于環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)，構(gòu)建了一種特異性強(qiáng)、靈敏度高、檢準(zhǔn)率高的檢測(cè)平臺(tái)來(lái)快速檢測(cè)空調(diào)制冷系統(tǒng)中的軍團(tuán)菌。與傳統(tǒng)的軍團(tuán)菌檢測(cè)方法與PCR檢測(cè)方法相比，本作品體現(xiàn)出以下幾個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：I.快速、高效擴(kuò)增；II.高靈敏度，高特異性；III.無(wú)需增菌；IV. 鑒定簡(jiǎn)便。
- 詳細(xì)介紹：
- 本項(xiàng)目研究的目的在于，開(kāi)發(fā)一種基于LAMP技術(shù)的軍團(tuán)菌快速診斷試劑盒，使用該試劑盒，和一些簡(jiǎn)單的儀器，在2小時(shí)之內(nèi)，可以在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)中的軍團(tuán)菌進(jìn)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(yáng)性）用肉眼即可對(duì)結(jié)果進(jìn)行觀察。同時(shí)可以區(qū)分出提供樣本中的軍團(tuán)菌，屬于嗜肺軍團(tuán)菌，還是非嗜肺軍團(tuán)菌，由于導(dǎo)致軍團(tuán)病的主要致病菌為嗜肺軍團(tuán)菌，因此區(qū)分嗜肺和非嗜肺軍團(tuán)菌具有重要意義，而且這是傳統(tǒng)方法無(wú)法達(dá)到的。該方法大大節(jié)省了檢測(cè)周期，將原先得檢測(cè)周期由1周縮短至2小時(shí)，這點(diǎn)對(duì)于預(yù)防軍團(tuán)病的爆發(fā)具有重要意義。 計(jì)劃解決的關(guān)鍵問(wèn)題： 1）LAMP反應(yīng)需要4條引物，且引物設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格，且設(shè)計(jì)過(guò)程十分復(fù)雜，對(duì)軍團(tuán)菌目標(biāo)基因的選擇上（如保守區(qū)或變異區(qū)）是關(guān)系到檢測(cè)特異性的關(guān)鍵問(wèn)題，此外如何在分子水平上區(qū)分導(dǎo)致軍團(tuán)病的嗜肺軍團(tuán)菌和其他不治病的軍團(tuán)菌，對(duì)于提高檢測(cè)準(zhǔn)確度有重要意義。該問(wèn)題將通過(guò)大量基因組比對(duì)解決。 2）由于所檢測(cè)的對(duì)象處于復(fù)雜生物體系中，其中的一些成分對(duì)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(kuò)增反應(yīng)，避免復(fù)雜成分抑制反應(yīng)。該技術(shù)問(wèn)題將通過(guò)樣品的前處理?xiàng)l件的摸索于改善解決。 3）LAMP反應(yīng)體系是一個(gè)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(duì)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(wèn)題將通過(guò)正交試驗(yàn)解決。 思路方法： (1) 運(yùn)用生物信息學(xué)方法對(duì)軍團(tuán)菌（主要為嗜肺軍團(tuán)菌）的基因片段（如16sRNA或mip等）進(jìn)行分析。 （2）在靶基因序列基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)特異引物，使之能區(qū)軍團(tuán)菌和嗜肺軍團(tuán)菌。 （3）在軍團(tuán)菌菌特異基因區(qū)段設(shè)計(jì)六條四對(duì)LAMP檢測(cè)引物。 （4）使用嗜肺軍團(tuán)菌菌株，提取DNA，并對(duì)DNA進(jìn)行LAMP擴(kuò)增反應(yīng)，驗(yàn)證和優(yōu)化反應(yīng)體系 （5）待測(cè)樣本的獲得與處理，陽(yáng)性對(duì)照陰性對(duì)照的準(zhǔn)備。 （6）進(jìn)行LAMP擴(kuò)增，和傳統(tǒng)方法進(jìn)行對(duì)比。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 對(duì)于環(huán)境中的軍團(tuán)菌的檢測(cè)，傳統(tǒng)的以平板培養(yǎng)為基礎(chǔ)的檢測(cè)軍團(tuán)菌的前期方法操作繁瑣、時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)培養(yǎng)條件要求苛刻，檢測(cè)成本高。當(dāng)前軍團(tuán)菌鑒定多采用PCR技術(shù)取代復(fù)雜、費(fèi)時(shí)的傳統(tǒng)生化方法，但在該技術(shù)應(yīng)用中需要配套相對(duì)昂貴的試劑和儀器，導(dǎo)致檢測(cè)成本高，因此急需發(fā)展簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)方法，開(kāi)發(fā)不倚賴(lài)貴重儀器設(shè)備的快速現(xiàn)場(chǎng)診斷試劑是最當(dāng)前階段的緊迫任務(wù)。 本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處：使用環(huán)介導(dǎo)恒溫?cái)U(kuò)增（LAMP）技術(shù)，對(duì)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(tuán)菌進(jìn)行診斷。該方法僅需要簡(jiǎn)單的恒溫儀器即可發(fā)生；檢測(cè)周期由原先的1周，縮短至2小時(shí)，這對(duì)于控制軍團(tuán)病爆發(fā)具有重要意義。 解決的關(guān)鍵問(wèn)題：1）LAMP反應(yīng)需要4條引物，且引物設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格，且設(shè)計(jì)過(guò)程十分復(fù)雜，對(duì)軍團(tuán)菌目標(biāo)基因的選擇上（如保守區(qū)或變異區(qū)）是關(guān)系到檢測(cè)特異性的關(guān)鍵問(wèn)題，此外如何在分子水平上區(qū)分導(dǎo)致軍團(tuán)病的嗜肺軍團(tuán)菌和其他不治病的軍團(tuán)菌，對(duì)于提高檢測(cè)準(zhǔn)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(kuò)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(guò)濾技術(shù)同時(shí)對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)的循環(huán)水中分離軍團(tuán)菌。 3）LAMP反應(yīng)體系是一個(gè)復(fù)雜體系，反應(yīng)液由多種試劑構(gòu)成，其用量和比例，對(duì)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(wèn)題通過(guò)正交試驗(yàn)得出結(jié)論加以解決，再使用單因素實(shí)驗(yàn)，對(duì)試劑的各種成分的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。得出最適合的試劑用量和比例。 主要技術(shù)指標(biāo)：提供一種快速現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)軍團(tuán)菌試劑盒。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處：使用環(huán)介導(dǎo)恒溫?cái)U(kuò)增（LAMP）技術(shù)，對(duì)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(tuán)菌進(jìn)行診斷。該方法僅需要簡(jiǎn)單的恒溫儀器即可發(fā)生；檢測(cè)周期由原先的1周，縮短至2小時(shí)，這對(duì)于控制軍團(tuán)病爆發(fā)具有重要意義。 本項(xiàng)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(xiàng)目所使用的技術(shù)改善了由于傳統(tǒng)方法成本高、耗時(shí)、靈敏度低、特異性差的缺點(diǎn)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
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(wú)
作品可展示的形式
- 試劑盒成品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 軍團(tuán)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(yán)重呼吸道傳染病，其流行致死率高達(dá)30％。本作品適用與公共場(chǎng)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(tuán)菌的檢測(cè)。對(duì)于公共安全預(yù)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)、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(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用，其所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是非常可觀的。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 本作品所展示的方法在國(guó)內(nèi)尚為首次，在國(guó)際上處于領(lǐng)先水平。
