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美国新型分子显微镜可准确检测艾滋病毒
http://cn.newmaker.com 8/7/2015 6:03:00 PM  佳工机电网
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艾滋病病毒原位分析技术再次取得突破。美国科学家在上周召开的国际艾滋病会议上,展示了他们开发的全新检测技术及检测结果,这个被称为“分子显微镜”的探针能够准确检测到艾滋病病毒在细胞内外的隐藏之地。

美国过敏性和传染性疾病研究所疫苗研究中心副主任瑞查得·普表示,这一分子显微镜新技术堪称神奇,它的超能力完全可以洞察到艾滋病病毒在任何细胞内的蛛丝马迹,最终能帮助弄清艾滋病病毒长时间存留的谜底,从而将其从体内彻底清除。

新技术几乎不受干扰

目前所用的检测组织中艾滋病病毒的原位分析技术都面临共同的大难题。这些探测技术,无论是利用荧光物质作标记物,还是放射性物质作标记,在精确定位组织样本中艾滋病病毒的位置时,经常难以将周围的细胞物质与目标检测物,如艾滋病病毒的RNA和DNA区别开来。这些标记物会将细胞组织当作病毒进行错误识别,对结果分析造成背景干扰。

据《科学》杂志网站报道,会议上展示的猴子不同组织中获得的艾滋病病毒的详细图片表明,新技术几乎没有受到任何干扰。美国国家癌症研究所弗雷德里克国家实验室的免疫学家杰克·伊斯特,与拥有RNA显微镜的美国高级细胞诊断公司(ACD)合作开发出这一新技术,能分别或同时检测到组织中艾滋病病毒的DNA和RNA。得益于ACD公司独特的探针设计专利,RNA显微镜是目前最先进的RNA检测技术工具,实现了单个RNA在原位的可视化和量化,能够同时实现信号放大并降低背景干扰,可检测任何组织的任何基因。检测艾滋病病毒的分子显微镜就是在RNA显微镜的基础上开发的。

DNA和RNA都由互补的核苷酸对构成。捕获遗传物质的传统方法都是用称为寡聚体的核苷酸长链,在组织样本中寻找与之配对DNA或RNA链并相互配对。这些寡聚体携带着标记物,当它检测到目标物后,标记物会发出信号并拍照,研究人员可从图片中找到病毒遗传物质在组织样本中的分布位置。但是这些寡聚体分子太长,它们偶尔会犯错,与其他细胞物质结合时,并不理会那些要检测的目标序列。

分子显微镜作用原理

伊斯特的新技术包含一种更复杂的探针系统,能完全消除寡聚体带来的误打误撞。该技术的基本原理在于,先将寡聚体切成两等分,再将这两等分送到样本内寻找目标序列,只有当被分开的两段都停留在目标检测序列附近时,它们才能分别与目标序列成功配对后再重新连接起来。这意味着,寡聚体的两段只有遇到艾滋病病毒时才能分别配对并重新相遇,其他细胞物质再也无法造成干扰。

艾滋病病毒本身是RNA病毒,但它会转换成DNA形式,以便随时“潜入”人类染色体。伊斯特还与病毒学家杰弗瑞·立夫逊合作,成功开发出可视化艾滋病病毒DNA的DNA显微镜。这些潜伏的病毒前体会融入人体细胞,并在受到免疫系统或抗逆转录病毒药物攻击前安然隐藏数十年之久,抗逆转录病毒无法消除艾滋病传染并治愈艾滋病患者的一大重要原因,就是这些将病毒前体“隐藏”起来的细胞的大量存在。

不放过任何一个病毒

伊斯特、立夫逊和同事们向一些猴子注射了猿类艾滋病病毒,然后对这些猴子体内的许多组织进行了原位分析。结果表明,RNA显微镜和DNA显微镜能清楚区分出细胞中潜伏的艾滋病病毒前体(即病毒DNA)、病毒RNA以及细胞外的病毒。伊斯特说:“我坚信我们的新技术不会放过任何一个病毒,它完美地将灵敏性和特定性集于一身。”

这些全新的分子显微镜能够克服治愈艾滋病道路上的几大障碍。第一大障碍是无法检测出接受抗逆转录病毒疗法的艾滋病患者血浆中的艾滋病病毒,因此研究人员难以评估一些艾滋病新疗法的具体效果,新显微镜技术将是克服现有技术障碍的有力补充。另一大障碍是无法确切知道病毒前体隐藏在体内何处,新技术能揭开这一由来已久的谜底,有助于大大缩小感染艾滋病病毒的细胞数量,更有针对地治疗患者。

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