Ushbu maqolada qisqichbaqalar patogen mikroorganizmlarni ko'paytirish uchun yangi mikroflevid chip texnologiyasi taklif etiladi. Tadqiqot jamoasi birlashtiruvchi Imormal tezkor nuklein kislotasi kuchaytirildi (MARA) texnologiyasi va haqiqiy florekareccececectsiya usullari. Ushbu mikrofluidik chip asosiy qisqichbaqalar patogenlarini joylashtirish uchun tezkor, sezgir va samarali echimni ta'minlaydi.
Tadqiqot fon va ahamiyati
Global qisqichbaqalarda dehqonchilik sohasi akvakulturaning eng muhim iqtisodiy tarkibiy qismlaridan biridir, ammo soha turli xil patogen mikroorganizmlardan uzoq davom etmoqda. Ushbu patogenlar ko'pincha qisqichbaqalarning keng miqyosli o'limiga olib keladi, bu ishlab chiqarish va iqtisodiy nafaqalarga jiddiy ta'sir ko'rsatadi. Shu bilan birga, o'tkir gepatopanreateareareareat kasalligi (Ohpnd), oq nuqta sindromi virusini (Ihnv) va gematopiya irmosi, viruslar, bakteriya va parazitlar qisqichbaqalar, qisqichbaqalar, bakteriya va parazitlar qisqichbaqasimonlar sanoatiga katta tahdid qilishadi.
Polimerase zanjiri reaktsiyasi (PCR texnologiyalari) kabi an'anaviy patogenni aniqlash usullari yuqori sezgirlik va o'ziga xoslikga ega, ammo ishlov berish murakkab, uzoq vaqt davomida laboratoriya uskunalariga ishonadi. Ushbu cheklovlar PCR texnologiyasini saytda tezkor sinovdan o'tkazishga yaroqsiz qiladi. MARA Texnologiyalari doimiy ravishda harorat va normal haroratda tez kuchayish xususiyatlari tufayli saytda qo'llaniladigan molekulyar aniqlash vositasiga aylandi.
Mira texnologiyasi printsipi
Doimiy-fermment doimiy-doimiy nuklon kislotasi kuchaytirilishi texnologiyasi (MARA Technology) - bu doimiy ravishda ishlaydigan kuchaytirish texnologiyasidir, bu esa harorat kislotalarini tez kuchaytirishga erishish uchun bir nechta funktsional oqsillarning sinerginiga tayanadi. Bu haqiqatan ham tezkor nuklein kislotani aniqlash texnologiyasidir. PCR bilan taqqoslaganda Mira ko'proq afzalliklarga ega.
Mikofluidik chiplarning dizayni va innovatsiyasi
Bir necha muhim qisqichbaqalar patogen mikroorganizmlar uchun chipdagi RPAni aniqlash platformasini sxematik diagramma
(A) disk tipidagi mikrofluidsimon chipning tuzilishi. 1: reaktsiya kamerasi; 2: Ball valf; 3: Egzil port; 4: tanlab olish port;
(B) portlagan ko'rinadi. 5: Issiqlik muhrlash plyonkasi; 6: chip substrat.
(C) sektor ichidagi birinchi to'plamning oltita to'plamining batafsil yig'ilishi. Har bir primerlar belgilangan reaktsiya kamerasida oldindan o'rnatiladi.
(D) chip RPAni aniqlash platformasi.
Maqolada mikroflidik chip, MARMA texnologiyasi qisqichbaqalar patogen mikroorganizmlarni ko'paytirish texnologiyasi bilan birlashtirilgan. Mikofluidik texnologiya aniq manipulyatsiya uchun mikron-darajali kanallar ichidagi suyuqlikni boshqarishi mumkin, shu bilan etarli va arzon narxlar ko'p maqsadli aniqlashni amalga oshiradi.
Chip quyidagi asosiy xususiyatlarga ega:
● Centrifugal mikrofluidik chip
Chip san-fevralda namunani har bir reaktsiya kamerasiga teng ravishda tarqatish uchun santrifüj dizaynini qo'llaydi. Ushbu dizayn operatsion jarayonni soddalashtiradi va Operator namunani in'ektsiya qilish orqali to'ldirishi mumkin.
● Ko'p maqsadli aniqlash
Chip aniqlangan bakterial turlari bilan oldindan o'rnatilgan: o'tkir gepatopancanreatik nekroz (WSSV), oq nuqtai nazariy nekroz, oq nuqta sindrosining virusi (IXHHV), qisqichbaqasiv nekroz (Shiv) va enterohepatit gepatikasi (EHP). ) Beshta patogen uchun primer. Ushbu dizayn bir vaqtning o'zida bir nechta patogenlarning tez ekranlarini tezligini ta'minlash uchun oltita genetsiyani aniqlaydi.
● real vaqtli florececececece
Mira texnologiyasi chipda kuchaytirish reaktsiyasi real vaqt rejimida kuchaytirish reaktsiyasining rivojlanishini kuzatishi mumkin bo'lgan fluesan probegi bilan birlashtirilgan. Tekis dizayni floresan signalga chiqarilishi mumkin bo'lgan signalni faqat kuchaytirish mahsuloti paydo bo'lganda chiqarishga imkon beradi, shu bilan tez va sezgir miqdordagi miqdorni aniqlash.
● Konsentratsiya reaktsiyasi tizimi
Chipning har bir reaktsiyasi birligi faqat 5 mkl hajmini talab qiladi, bu regent sarfini kamaytiradi. Butun tizim ishlayotganda, to'rtta namunalarni bir vaqtning o'zida qayta ishlash mumkin, va har bir namunaning beshta patogenni aniqlaydi, samaradorlikni sezilarli darajada yaxshilaydi.
Sezgirlik, o'ziga xoslik va takrorlash
Chip tizimining ishlashi simmetriyani, rezonanslik va takrorlashni o'z ichiga oladi.
● sezgirlik
Eksperimental natijalar shuni ko'rsatadiki, chip maqsadli gen nusxalarini nusxalash raqamlarini 10 nusxa / mkl deb aniqlash mumkin, bu an'anaviy PCR usulidan farqli ravishda yoki undan yuqori. Ushbu yuqori sezuvchanlik texnologiyani amaliy dasturlarda aniqlashi mumkinligini ta'minlaydi, shu bilan patogenlarning dastlabki skriningini ta'minlaydi.
● Mustaqillik
Tajriba turli maqsadli bo'lmagan patogenlar bo'yicha o'zaro reaktsiya sinovlarini o'tkazdi va natijalar shuni ko'rsatdiki, chip maqsadli patogenlar uchun juda o'ziga xos ekanligini va har xil patogenlarni aniq ajratib turishi mumkinligini ko'rsatdi. O'tkir gepatopancancanreatik nekroz kasalliklari, oq nuqta sindromi virusi (IXHHM), Grexopoetik Nemirmiya virusi (SHIV) va enterohepatiti, bu usul samarali bo'lishini ko'rsatdi ma'lum bo'lmagan kuchaytirish.
● takrorlash qobiliyati
Usulning barqarorligini baholash uchun tadqiqot jamoasi bir nechta takroriy tajribalarni amalga oshirdi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, turli tajribalar o'rtasidagi farq (rezervuar) 10% dan kam edi va yaxshi eksperimental takrorlanish va mustahkamlikni namoyish etdilar.
Maydon dasturlari va afzalliklari
MARA texnologiyasining mikrofluidik chipi, ayniqsa qisqichbaqasimonlarning dehqonchilikdagi patogenlarni tez aniqlash va monitoring qilish uchun juda muhim, ayniqsa, dehqon xo'jaliklarini tez aniqlash va monitoring qilish uchun javob beradi:
● Qulay ish jarayoni
Barcha aniqlash jarayoni faqat namunani chipga yuborish va reaktsiya qurilmasini boshlashni talab qiladi. Bu deyarli qo'lda ishlashni talab qiladi va professional bo'lmaganlar uchun saytda foydalanish uchun javob beradi.
● Tez javob berish qobiliyati
Tizim sinov natijalarini 20 daqiqa davomida olishi mumkin, sinov vaqtini keskin qisqartirishi mumkin. Bu fermer xo'jaliklarida tez ta'sir qilish va patogenlarning tarqalishini kamaytirish uchun juda muhimdir.
● Mubomketni aniqlash qobiliyati
Beshta yirik patogenni bir sinovda aniqlash mumkin, bu esa aniqlanishni aniqlash va aniqlanish xarajatlari va vaqtni tejashga yordam beradi.
Mira texnologiyasi istiqbollari
Garchi PCR texnologiyasi uzoq vaqt davomida baholansa-da, MARA Technology doimiy haroratda, oddiy operatsiyani va jihozlarning past talablariga nisbatan tezkor reaktsiya tufayli katta foydalanish imkoniyatini namoyish etdi. DNK ketma-ketligi bilan taqqoslab, Isotermal kuchaytirish chipining aniqlash natijalari PCRning sezgirligi va o'ziga xosligi nuqtai nazaridan sezgirlik va mia texnologiyasining reaktsiya vaqti sezilarli darajada qisqartirilganligi aniqlandi. Shuning uchun MARA texnologiyasi mikromoliyid chiplari dala dasturlariga ko'proq mos keladigan texnologiya hisoblanadi, ayniqsa tez va keng ko'lamli patogenni aniqlashni talab qiladigan muhitda.
Itotermal tez yadro kislotasi kuchaytirilishi (MIRA) texnologiyasini kuchaytirish uchun mikrofluidik chiplar (MARA) texnologiyasi qisqichbaqalarda fermer xo'jaligini aniqlash uchun samarali vositani ta'minlaydi. Ushbu texnologiya yuqori sezuvchanlik, yaxshi xususiyat, oson ishlash va tezkorlikni aniqlashning afzalliklariga ega va akvakultururning oldini olish va nazorat qilishda keng qamrovli istiqbollarga ega. Texnologiyani yanada rivojlantirish va optimallashtirish bilan tizim yanada suvli patogenlarni aniqlashda qo'llanilishi kutilmoqda, kengroq kasallikning oldini olish va monitoringni ta'minlash imkonini beradi.
Tadqiqot natijalari kasalliklarning tarqalishi xavfini, ishlab chiqarish samaradorligi va fermer xo'jaliklarining ishlab chiqarish samaradorligini oshirish va fermer xo'jaliklarini ishlab chiqarish uchun ishonchli tarzda aniqlash usulini ta'minlaydi.