当前位置: 首页 > 专利查询>P·瓦尔霍专利>正文

用于核酸检测的PCR和环介导的等温扩增的组合技术制造技术

技术编号:11016578 阅读:100 留言:0更新日期:2015-02-06 03:36
本发明专利技术涉及用于检测样品中是否存在一种或多种靶核酸序列的方法和试剂盒,所述方法包括一系列的利用聚合酶链式反应预扩增所述样品的步骤,然后是一系列的包括对预扩增样品进行等温扩增的步骤,其中所述等温扩增包括包含一对正向引物和反向引物的引物对,所述正向引物具有与需要检测其存在与否的靶序列的第一部分基本上互补的3’部分和与所述靶序列的第二部分基本上同源的5’部分,所述反向引物包含与所述靶序列的第四部分基本上同源的3’部分和与所述靶序列的第三部分基本上互补的5’部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于核酸检测的PCR和环介导的等温扩增的组合技术
本专利技术涉及用于检测样品中是否存在一种或多种靶核酸序列的方法。另外,本专利技术涉及适合于检测样品中是否存在一种或多种靶核酸序列的套件试剂盒。
技术介绍
已经证明利用核酸扩增技术检测样品中是否存在特定核酸序列是有力的诊断工具,具有许多应用。聚合酶链式反应(PCR)的引入为对样品中存在的特定靶核酸序列进行快速特异性扩增提供了可能。PCR技术由此为样品中核酸序列的检测提供重要的诊断工具,该技术的引入开启了诊断应用的新领域。如今聚合酶链式反应已为本领域技术人员公知。但是,已经证明难以检测样品中是否存在低拷贝数的多重靶核酸序列。通过并行单重PCR检测数种靶序列(每个都利用对病原体具有特异性的一个引物组),由于起始材料中的靶DNA的量有限,经常是不可行的。作为选择,由于不同引物组的扩增效率的固有差异,在同一反应中利用多重引物组的多重PCR可能在检测灵敏性上受限。此外,经证明PCR技术耗时并且在许多应用的实践中难以处理,这是因为要求热循环的许多次重复循环(当进行PCR过程中的不同步骤时温度循环改变)。热循环的要求还引起制造合适的检测装置方面的问题,所述检测装置中快速冷却和加热的要求给装置制造者带来技术设计问题。为了提供更简单的装置,等温扩增技术会是更合适的。为了规避该困难和其它困难,已经开发出许多用于核酸序列扩增的替代方法,例如等温技术,如转录介导的扩增(TMA)或自持序列复制(3SR)、基于核酸序列的扩增(NASBA)、RNA的信号介导扩增技术(SMART)、链置换扩增(SDA)、滚环扩增(RCA)、DNA的环介导等温扩增(LAMP)、等温多重置换扩增(IMDA)、解旋酶依赖性扩增(HDA)、单引物等温扩增(SPIA)和环解旋酶依赖性扩增(cHDA)。但是在许多应用中,所调查的样品中仅存在非常低拷贝数的靶核酸序列。样品中存在非常低拷贝数的核酸序列对于任何现有的核酸扩增技术构成挑战。作为实例,败血症的早期检测对于罹患该疾病的患者可能是成功诊断和治疗的关键因素。但是,即使在败血症的危及生命的情况下(如人的)血液中仅存在非常少量的微生物细胞。因此,特别是对源自引起败血症的微生物的靶核酸序列进行检测对于分子诊断工具提出巨大挑战。类似地,在感染HIV的患者中检测不同的标志物给检测和诊断带来重大困难。在许多诊断应用中,关键的是在尽可能最短的时间内提供诊断结果。例如,由于败血症进展非常迅速,成功诊断败血症的关键因素是能够完成诊断的速度。在败血症的诊断中,血液中极其低数量的细菌和相应的极其低数量的特定核酸标志物序列经常给所用的核酸检测技术造成重大挑战。此外,在诊断例如败血症时需要同时调查多种靶核酸序列的存在,这造成另一挑战,即样品必须进行能够扩增和检测多种相互不同的靶核酸序列的技术。通常,需要同时扩增10种以上的序列。已经证明环介导扩增对于核酸靶序列的扩增而言是快速、灵敏和高度特异性的技术。但是,虽然已经证明环介导核酸扩增不能用于许多应用,即不具有令人满意的灵敏性。此外,环介导扩增不能用于同时检测特定样品中的超过1种的靶核酸。巢式PCR是公知的技术,其提供了检测样品中非常少量的靶核酸分子的方法。引入该技术以克服常规PCR中缺少足够的灵敏性。巢式PCR由以下步骤组成:使用旨在扩增包含靶序列和靶序列的上游序列和下游序列的核酸序列的引物对来对样品中的靶核酸进行PCR扩增的第一步,然后对所述靶序列进行PCR扩增的第二步。由此,取得了对靶核酸的高度灵敏性和特异性的检测。但是,已经证明巢式PCR是耗时的,并且实践中在许多应用中难以处理。例如,由于需要多个引物对,因此已经显示多重巢式PCR是困难的。核酸序列多重检测的现有技术,如多重PCR,实践中难以用于超过3或4个靶序列。此外,多重PCR通常在甚至更大程度上面临PCR的上述问题。此外,多重检测经常要求每一靶序列以显著且近乎相等的量存在,以避免不同靶序列的不均匀扩增。将起始试样分成划分以用于平行PCR的检验途径经常是不可行的,这是因为靶DNA的量有限。在同一反应中使用多个引物组的多重PCR可以减少试样消耗,但是在检测灵敏性上受限。因此,使用多重PCR在如诊断败血症中检测数种靶序列已经证明是有问题的。此外,理想的是在适合于在现场即时检测系统中使用的方法中避免PCR。这主要是由于需要温度循环,其在多重设定中是有问题的。最重要的是,温度循环在检测部分或所述方法中的步骤的检测序列方面是有问题的,因为由于存在气泡而引入测定伪象(measurementartefact)和/或整个样品难以集中。因此,非常期望适合于在现场即时测试中使用的方法,该方法能够同时从单个试样中检测多种病原体,并且所述方法在最后的扩增步骤中不使用PCR。因此,本领域需要检测样品中的靶核酸序列的更灵敏的分子技术。因此,本领域还需要检测样品中的靶核酸序列的耗时较少的分子技术。本领域还需要能够同时检测样品中的两种以上相互不同的靶核酸序列的分子技术。特别是本领域需要更灵敏的、耗时较少的并且允许检测样品中的两种以上相互不同的靶核酸序列的分子技术。本领域还需要更容易进行自动化操作的新型分子技术,即要求最小量的时间并且其中最后的扩增和检测可以在同一操作下于同一反应器中在等温条件下进行。在诊断涉及败血症的细菌领域,上述要求尤为显著。因此,本专利技术的目的在于提供检测样品中是否存在靶核酸序列的简单高灵敏性方法。因此,本专利技术的另一目的在于提供检测样品中是否存在靶核酸序列的快速方法。因此,本专利技术的另一目的在于提供检测样品中是否存在两种以上相互不同的靶核酸序列的方法。本专利技术的又一目的在于提供检测样品中是否存在两种以上相互不同的靶核酸序列的方法,所述方法能够检测样品中是否存在非常少量的靶分子。又一目的在于提供对涉及败血症诊断的两种以上靶分子序列进行扩增的方法。本领域的又一目的在于提供更容易进行自动化操作的扩增技术,即要求最小量的时间并且其中最后的扩增和检测可以在同一操作下于同一反应器中在等温条件下进行。
技术实现思路
在产生本专利技术的实验期间,令人惊奇地发现本专利技术的上述目标可以通过将PCR扩增技术和与环介导扩增相似的扩增技术组合到一种扩增方法中而实现。因此本专利技术方法由下述步骤顺序组成:第一步骤顺序,其包括对靶核酸序列进行PCR预扩增,然后是第二步骤顺序,其包括对预扩增的样品进行与环介导扩增相似的反应和等温检测。因此,本专利技术涉及一种新型扩增技术,本专利技术人将其命名为“isoPCR”。该技术最简单的形式是两步法扩增技术,其中使用来自第一PCR步骤的靶序列来引发特异性第二巢式等温扩增步骤,其中各个离散的靶序列在规定位置进一步扩增。本专利技术在现场即时检测方法和装置中高度有用,这是因为该方法的最终扩增和检测部分在等温条件下进行。因此,在第一方面,本专利技术涉及用于检测样品中是否存在一种或多种靶核酸序列的方法,所述方法包括以下步骤:a.提供样品,b.可选地从所述样品中提取核酸序列,由此提供核酸提取物样品,c.为每一种或多种靶核酸序列提供核酸引物对,所述核酸引物对包含引物(a)和引物(b),所述引物(a)具有与需要检测其存在与否的靶序列的一部分或其(3’)下游序列基本上互补的3’部分(a1);所述引物(b)具有与需要检测其存在与否的靶本文档来自技高网
...

【技术保护点】
用于检测样品中是否存在一种或多种靶核酸序列的方法,所述方法包括以下步骤:a.提供样品,b.可选地从所述样品中提取核酸序列,由此提供核酸提取物样品,c.为每一种或多种靶核酸序列提供核酸引物对,所述核酸引物对包含引物(a)和引物(b),所述引物(a)具有与需要检测其存在与否的靶序列的一部分或其(3’)下游序列基本上互补的3’部分;所述引物(b)具有与需要检测其存在与否的靶序列的一部分或其(5’)上游序列基本上同源的3’部分;所述核酸引物对适合用于对包含所述靶核酸序列的核酸序列进行聚合酶链式反应(PCR)介导的扩增,d.为每一种或多种靶核酸序列提供核酸引物对,所述核酸引物对包含引物(c)和引物(d),所述引物(c)具有与需要检测其存在与否的靶序列的第一部分基本上互补的3’部分(c1)和与所述靶序列的第二部分基本上同源的5’部分(c2),所述靶核酸序列的所述第二部分位于所述靶序列的第一部分的(5’)上游;所述引物(d)包含与需要检测其存在与否的靶序列的第四部分基本上同源的3’部分(d1)和与所述靶序列的第三部分基本上互补的5’部分(d2),所述第三部分位于所述第二部分的(5’)上游,并且第四部分位于所述靶核酸序列的第三部分的(5’)上游,所述核酸引物组(c)和(d)适合用于用于扩增所述靶核酸序列的环介导扩增反应,e.可选地,为每一种或多种靶核酸序列提供一个或多个核酸引物e)和f),所述引物e)具有与所述靶序列的第五部分基本上同源的序列,所述第五部分位于所述靶核酸序列的第一部分的(5’)上游和所述靶核酸序列的第二部分的(3’)下游,所述引物f)具有与所述靶序列的第六部分基本上互补的序列,所述第六部分位于所述靶核酸序列的第三部分的(5’)上游和所述靶核酸序列的第四部分的(3’)下游,f.使步骤a或b的样品在步骤c提供的核酸引物对的存在下进行至少一个循环的聚合酶链式反应(PCR)扩增,由此提供预扩增样品,其中所述样品中的所述靶核酸序列的量增加,g.使用步骤d中提供的核酸引物对以及可选的步骤e中提供的一个或多个引物,使步骤f的预扩增样品或其子样品进行环介导扩增反应,由此提供样品反应产物,h.使用常规技术在步骤g的样品反应产物中是否存在核酸扩增产物。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.14 DK PA201200339;2012.10.05 EP 12187507.41.用于检测样品中是否存在两种以上靶核酸序列的非诊断方法,所述方法包括以下步骤:a.提供样品,c.为两种以上靶核酸序列中的每一种提供核酸引物对,所述核酸引物对包含引物a)和引物b),所述引物a)具有与需要检测其存在与否的靶序列的一部分或其3’下游序列互补的3’部分;所述引物b)具有与需要检测其存在与否的靶序列的一部分或其5’上游序列同源的3’部分;所述核酸引物对适合用于对包含所述靶核酸序列的核酸序列进行聚合酶链式反应介导的扩增,d.为两种以上靶核酸序列中的每一种提供核酸引物对,所述核酸引物对包含引物c)和引物d),所述引物c)具有与需要检测其存在与否的靶序列的第一部分互补的3’部分c1和与所述靶序列的第二部分同源的5’部分c2,所述靶核酸序列的所述第二部分位于所述靶序列的第一部分的5’上游;所述引物d)包含与需要检测其存在与否的靶序列的第四部分同源的3’部分d1和与所述靶序列的第三部分互补的5’部分d2,所述第三部分位于所述第二部分的5’上游,并且第四部分位于所述靶核酸序列的第三部分的5’上游,所述核酸引物组c)和d)适用于扩增所述靶核酸序列的环介导扩增反应,f.使步骤a的样品在步骤c提供的核酸引物对的存在下进行至少一个循环的聚合酶链式反应扩增,由此提供预扩增样品,其中所述样品中的所述两种以上靶核酸序列的量增加,所述预扩增样品分为两个以上子样品,g.使用步骤d中提供的核酸引物对,使步骤f的两个以上预扩增子样品或其子样品进行环介导扩增反应,由此提供样品反应产物,h.使用常规技术在步骤g的样品反应产物中检测是否存在核酸扩增产物。2.用于检测样品中是否存在两种以上靶核酸序列的非诊断方法,所述方法包括以下步骤:a.提供样品,b.从所述样品中提取核酸序列,由此提供核酸提取物样品,c.为两种以上靶核酸序列中的每一种提供核酸引物对,所述核酸引物对包含引物a)和引物b),所述引物a)具有与需要检测其存在与否的靶序列的一部分或其3’下游序列互补的3’部分;所述引物b)具有与需要检测其存在与否的靶序列的一部分或其5’上游序列同源的3’部分;所述核酸引物对适合用于对包含所述靶核酸序列的核酸序列进行聚合酶链式反应介导的扩增,d.为两种以上靶核酸序列中的每一种提供核酸引物对,所述核酸引物对包含引物c)和引物d),所述引物c)具有与需要检测其存在与否的靶序列的第一部分互补的3’部分c1和与所述靶序列的第二部分同源的5’部分c2,所述靶核酸序列的所述第二部分位于所述靶序列的第一部分的5’上游;所述引物d)包含与需要检测其存在与否的靶序列的第四部分同源的3’部分d1和与所述靶序列的第三部分互补的5’部分d2,所述第三部分位于所述第二部分的5’上游,并且第四部分位于所述靶核酸序列的第三部分的5’上游,所述核酸引物组c)和d)适用于扩增所述靶核酸序列的环介导扩增反应,f.使步骤a或b的样品在步骤c提供的核酸引物对的存在下进行至少一个循环的聚合酶链式反应扩增,由此提供预扩增样品,其中所述样品中的所述两种以上靶核酸序列的量增加,所述预扩增样品分为两个以上子样品,g.使用步骤d中提供的核酸引物对,使步骤f的两个以上预扩增子样品或其子样品进行环介导扩增反应,由此提供样品反应产物,h.使用常规技术在步骤g的样品反应产物中检测是否存在核酸扩增产物。3.用于检测样品中是否存在两种以上靶核酸序列的非诊断方法,所述方法包括以下步骤:a.提供样品,c.为两种以上靶核酸序列中的每一种提供核酸引物对,所述核酸引物对包含引物a)和引物b),所述引物a)具有与需要检测其存在与否的靶序列的一部分或其3’下游序列互补的3’部分;所述引物b)具有与需要检测其存在与否的靶序列的一部分或其5’上游序列同源的3’部分;所述核酸引物对适合用于对包含所述靶核酸序列的核酸序列进行聚合酶链式反应介导的扩增,d.为两种以上靶核酸序列中的每一种提供核酸引物对,所述核酸引物对包含引物c)和引物d),所述引物c)具有与需要检测其存在与否的靶序列的第一部分互补的3’部分c1和与所述靶序列的第二部分同源的5’部分c2,所述靶核酸序列的所述第二部分位于所述靶序列的第一部分的5’上游;所述引物d)包含与需要检测其存在与否的靶序列的第四部分同源的3’部分d1和与所述靶序列的第三部分互补的5’部分d2,所述第三部分位于所述第二部分的5’上游,并且第四部分位于所述靶核酸序列的第三部分的5’上游,所述核酸引物组c)和d)适用于扩增所述靶核酸序列的环介导扩增反应,e.为两种以上靶核酸序列中的每一种提供一个或多个核酸引物e)和f),所述引物e)具有与所述靶序列的第五部分同源的序列,所述第五部分位于所述靶核酸序列的第一部分的5’上游和所述靶核酸序列的第二部分的3’下游,所述引物f)具有与所述靶序列的第六部分互补的序列,所述第六部分位于所述靶核酸序列的第三部分的5’上游和所述靶核酸序列的第四部分的3’下游,f.使步骤a的样品在步骤c提供的核酸引物对的存在下进行至少一个循环的聚合酶...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·瓦尔霍
申请(专利权)人:P·瓦尔霍
类型:发明
国别省市:丹麦;DK

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1