新加坡国立大学开发NAPTUNE技术实现45分钟超灵敏疾病检测
2025-06-27 14:45
来源:新加坡国立大学
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新加坡国立大学科研团队近日在《自然通讯》发表突破性研究成果,成功开发出名为NAPTUNE的新型快速检测技术。这项创新技术能够在45分钟内精准检测微量疾病相关遗传物质,包括核酸和蛋白质标志物,且无需依赖实验室设备或复杂操作流程。NAPTUNE 检测过程概览。探针 1 与特定的 RNA 靶标结合,APE1 酶在此进行精确切割,引发连锁反应。产生的 DNA 片段激活另一种酶 PfAgo,后者随后依次切割探针 2 和 3。每个切割步骤都会释放荧光信号,导致亮度逐步增加。这种级联反应可以实现对目标物质的高灵敏度检测

研究由新加坡国立大学生物科学系胡春义助理教授领衔,联合中国济南大学陈传霞博士和上海临港实验室徐春宁博士共同完成。NAPTUNE技术的核心创新在于采用双酶级联反应系统:第一阶段利用人类DNA修复酶APE1识别特定位点并释放DNA引导片段;第二阶段通过耐热Argonaute蛋白(PfAgo)实现信号放大。这种独特设计将检测灵敏度提升至阿摩尔(10⁻¹⁸ M)级别,创造了无扩增检测的新标准。

"通过将两种天然核酸酶串联在正交电路中,我们实现了媲美PCR的检测灵敏度,同时摆脱了对热循环仪的依赖,"胡春义助理教授解释道,"这项技术有望将实验室级的诊断能力带到社区医疗现场。"

研究团队已成功将该技术集成至便携式检测设备中。这款手掌大小的装置重量不足200克,配备电池供电加热器和蓝牙荧光读取器,检测结果可直接传输至移动应用程序。目前,研究人员正在开展NAPTUNE技术在结核病痰液检测和废水监测中的验证工作,同时开发适用于热带环境的冻干试剂盒。

更多信息: Tao Hu 等,NAPTUNE:通过超灵敏核酸酶扩增检测核酸和蛋白质生物标志物,《自然通讯》 (2025)。期刊信息: 《自然通讯》

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