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环介导等温扩增技术及其在病原微生物检测中的应用循环介导温扩增技术（Cycling Primer Extension, CPE）是一种高效的分子生物学技术，主要用于基因、控制序列、表达调控物质和相关蛋白质之间的相互作用分析。
它常被应用于病原性微生物检测以及病毒基因分子变异分析等方面。
一、循环介导温扩增技术的原理循环介导温扩增技术是一种改良的PCR技术，它能将DNA模板扩增成上百万亿倍左右的数量，以满足分子生物学研究的需要。
该技术的基本原理是将待检测模板上特异性引物结合，并施加高温、低温及中间温度等三种温度环境，在低温下用引物扩增模板，并在特定温度中支配引物限制片段扩增，最后在v高温环境中扩增产物释放，从而通过三种温度环境积累构建双螺旋样的DNA桥梁而达到扩增的目的。
二、循环介导温扩增技术的优势（1）快速、灵敏：循环介导温扩增技术利用低温度和高温度振荡循环，大大提高了扩增速度，并且增强了信号效率，可以充分利用模板，进而提高检测灵敏度。
（2）省时省钱：循环介导温扩增技术使用到的耗材比PCR来得少，扩增速度更快，是一种省时省钱的技术。
（3）容易操作：CPE程序简单，操作过程相对PCR要简单，与实验室常规仪器一般可以完成，且实验室中的反应条件也相对简单，不存在PCR实验中的活性危险，也不存在贴壁细菌和操作技术考验棘手的问题。
三、循环介导温扩增技术在病原微生物检测中的应用（1）病毒检测：CPE技术可以快速灵敏地检测SARS-CoV-2病毒，从而帮助监测新型冠状病毒的传播趋势。
（2）细菌检测：CPE技术可以检测各种细菌产生的毒力因子，如真菌毒素和E. Coli有毒因子。
（3）NDM-1耐药基因及AMR的表型检测：NDM-1耐药基因和AMR 抗药菌的表型检测，可以快速确定环境中微生物的耐药基因断裂和AMR抗药菌表型，为后续的抗药策略的分析提供了依据。
四、总结循环介导温扩增技术灵活、方便，既可以用于病毒检测，也可以用于细菌检测，此外，它还可以用于耐药基因及抗药性表型的检测。
LAMP技术原理和引物设计LAMP技术（Loop-mediated isothermal amplification），中文称为环介导等温扩增技术，是一种于2000年由Eiken Chemical Co. Ltd.日本公司开发的基于异十四链聚合酶反应（Bst聚合酶）的异源DNA快速扩增技术。
LAMP技术通过引物设计和反应条件的优化，实现在等温条件下对目标DNA的高效扩增。
下面将分别介绍LAMP技术的原理和引物设计。
LAMP技术的核心原理是通过酶的协同作用，在等温条件下进行DNA的扩增。
它利用一种特殊的DNA聚合酶（Bst聚合酶），能够在不需要高温退火的情况下，具有高度特异性和高效率地进行DNA合成。
LAMP技术本身具有极高的扩增速度，优势在于其在等温下，不需要复杂的设备和严格的实验条件，可以简化扩增过程。
同时采用特殊设计的引物组合，能够提高扩增特异性。
1.初始化反应：将反应体系中的DNA片段与引物（包括2个外端引物和2个补体引物）结合；2. 引物扩增：引物与Bst聚合酶作用，反应体系中的DNA得到扩增；3.聚合物合成：一种特殊的引物结合到目标DNA的5'末端，通过内端引物和内部位点进行扩增；4.循环放大：扩增产物作为新的模板参与反应，进行连续循环扩增。
通过这种等温扩增的方法，LAMP技术可以在短时间内获得大量的目标DNA，且具有很高的扩增特异性和灵敏度，可以用于分子生物学、诊断医学和病原检测等领域。
引物设计：引物设计是LAMP技术成功应用的重要因素之一、LAMP技术使用了4个单链引物，包括2个外端引物（forward outer primer，F3和reverse outer primer，B3）和2个内端引物（forward inner primer，FIP和reverse inner primer，BIP）。
外端引物负责扩增DNA的初始段，内端引物负责扩增DNA的中间段。
在引物设计中，需要注意以下几个方面：1.引物的特异性：要求引物能够有高度特异地结合到目标DNA的区域，确保扩增的目标是准确的；2.引物的长度和碱基组成：引物的长度通常为20-24个碱基，碱基组成要尽量避免重复序列和形成组内结构，以保证扩增效率和特异性；3.引物的位置和方向：合理选择引物的位置和方向，以确保扩增产物的特异性和有效性；4.引物的浓度：引物的浓度需要进行优化，以获得最佳的扩增效果。
环介导等温扩增技术原理引言随着生物技术的快速发展，分子生物学中的核酸扩增技术逐渐成为研究的重要工具之一。
而环介导等温扩增技术作为一种新的核酸扩增方法，具有快速、简便、高效等优点，在生物医学研究、临床诊断、食品安全等领域发挥着重要的作用。
等温扩增技术的背景传统的PCR（聚合酶链式反应）技术是通过循环升温、降温的方法来完成DNA扩增过程。
然而，该技术要求精确的温度控制，对设备和试剂的稳定性要求很高。
此外，传统PCR扩增过程中存在高温引起的扩增产物降解等问题。
因此，研究人员不断寻求一种更为简便、高效的核酸扩增方法。
等温扩增技术由此应运而生。
等温扩增技术的原理等温扩增是指在恒定的温度下，通过酶的作用，在核酸模板的辅助下，使扩增产物逐渐积累的过程。
其中，环介导等温扩增技术作为一种新兴的等温扩增方法，与其他方法相比具有更高的特异性和敏感性。
环介导等温扩增技术的反应体系环介导等温扩增技术通常包括三个主要组分：核酸模板、引物和酶。
核酸模板核酸模板是等温扩增的起始物质，可以是DNA或RNA。
在反应过程中，核酸模板会经历多次复制，从而实现扩增。
引物引物是用来引导扩增反应的小片段核酸序列。
在环介导等温扩增技术中，引物会与核酸模板序列互补结合，作为复制的起始点。
酶环介导等温扩增技术中主要使用的酶是DNA环介导聚合酶（Bst DNA polymerase）。
该酶具有良好的耐热性，可以在高温条件下活性稳定，并且具有DNA依赖性DNA聚合酶和脱氧核苷酸酶活性。
环介导等温扩增技术的具体过程环介导等温扩增技术主要通过以下几个步骤完成扩增过程：1. 首先，将反应体系中的DNA模板加热至解链温度，使DNA模板解链成两条单链。
2. 然后，引物与DNA模板序列互补结合，形成引物-模板复合物。
3. 酶（Bst DNA polymerase）结合在引物-模板复合物上，并且开始在DNA模板的3’端进行DNA合成。
该酶具有脱氧核苷酸酶活性，可以在DNA合成过程中消除RNA、DNA杂质。
环介导等温扩增反应1介绍环介导等温扩增反应（LAMP）是一种新型的低成本、快速、灵敏、特异性高的新型荧光基因检测方法，主要利用特殊的六聚体反应原理，通过接头序列的环介导多次重复扩增来识别特定病原体，以实现快速检测。
比起传统核酸扩增方法，LAMP扩增效率高，检测时间较短，能很好地达到核酸分离、扩增和检测一体化的目的，可应用于机体内感染物检测、病原体鉴定、功能基因分析等技术领域。
2结构特点环介导等温扩增反应（LAMP）由三大部分组成：接头序列，四个必备的基因组成要素，聚合酶。
接头序列由两个定位的外部接头和一个内部循环接头组成。
接头序列的功能是对靶特异性序列进行特异性扩增，是任何LAMP反应的核心。
组成LAMP反应的四个必备要素是引物、DNA合成酶、DNA侧链切除酶和聚合酶，它们有助于靶序列的特异性扩增和发光酶聚集反应过程的检测靶序列的相关事件。
3流程（1）样本预处理：采集原始样本后，用对应的提取技术，如病毒样本提取、抗原抽提、质粒提取等，可以将原始样本中的病原体等分离出来。
（2）LAMP反应：环介导等温扩增反应本质上是一种复合扩增，是一个双螺旋体环接头或其他环接头扩增反应。
从接头序列开始，六聚体引物将两个定位的外部接头以及一个内部循环接头交叉复合，以开始LAMP反应，使接头序列部分引物的复合变温循环扩增基因靶序列。
（3）荧光检测：在LAMP反应进行开始之后，由于聚合酶的促使，芯片中的靶序列会受到特异性扩增，特定病原体会形成多次重复扩增，这样会形成一种荧光信号，通过实时定量PCR仪读取荧光信号，可以定性感染物的存在。
4优点（1）一步扩增：LAMP扩增反应只需在一种反应环境下采用一次反应来实现，反应时间短，也不需要繁琐的步骤，更加有效的利用时间。
（2）高灵敏度：LAMP反应是基于特殊的多次重复扩增技术，这种扩增是一种显著快速的扩增，使其在检测感染样本量最低时依然可以辨认出靶信号。
（3）高特异性：LAMP反应可以进行靶特异性扩增，可以快速鉴定特定病原体，并且在反应体系中很难有其他物质反应，这使得试剂易于操作，可以有效避免其他基因及环境菌对实验的干扰。
