「PCR 革新2.O版本」Adv Mater：新的核酸扩增方法能够更准确地鉴定病原体

在一项新的研究中，来自凯斯西储大学医学院的研究人员开发出了一种用于目标 DNA 序列扩增、测试和分析的新方法。这种称为 AMPLON（Amplifying DNA with Multiarm Priming and Looping Optimization of Nucleic Acid, 用多臂引物扩增DNA及核酸环优化）的新技术提供了一种替代以前公认的“金标准”聚合酶链式反应（PCR）的新方法，为分子分析与临床诊断带来崭新视角。

相关研究结果近期发表在Advanced Materials期刊上，论文标题为“AMPLON: Amplifying DNA with Multiarm Priming and Looping Optimization of Nucleic Acid”。

论文通讯作者、凯斯西储大学医学院助理教授Mohamed S. Draz说，“从传染病诊断到个性化医疗和环境监测，AMPLON有可能积极改变分子分析和临床诊断的方式。”

工作原理

AMPLON技术通过一种新颖的恒温扩增策略，实现了DNA合成速度与准确度的双提升，摒弃了传统聚合酶链式反应（PCR）所需的复杂温控循环，简化了操作流程，尤其适用于对温度控制要求严苛刻的环境。它避免了PCR中反复加热和冷却的高能耗过程，减轻了对材料的压力，同时提升了反应的稳定性和可重复性。

图片来自Advanced Materials, 2024, doi:10.1002/adma.202311634

使用传统的 PCR 方法时，DNA 样品会被加热，从而分离成两条单链 DNA。接下来，一种酶以原始DNA链为模板，构建出两条新的 DNA 链。这个过程繁琐、耗时且昂贵。

而不同于PCR技术中需将DNA加热分离后再进行模板复制的传统步骤，AMPLON采用独特的多臂引物设计，巧妙转化酶的局限为优势，不仅大幅提高了扩增效率，还将所需时间缩短了50%，为即时护理点诊断和现场研究提供了便捷、可靠且经济的解决方案。

Draz说，“我们开发出一种新的 DNA 扩增方法，它不需要笨重的实验室设备，只需一个步骤就可以在不同的环境中进行。更重要的是，我们的方法不会像 PCR 方法那样削弱酶的作用。”

AMPLON 的多臂 DNA 引物设计可以化酶的缺点为优点，提高扩增效率并产生一致的结果。Draz说，“我们能够提高扩增效率，并将扩增时间缩短 50%。我们的方法可以极大地改变核酸扩增的方式，提供一种便携、可靠和具有成本效益的解决方案。”（生物谷Bioon.com）

参考资料：

Mert Tunca Doganay et al. AMPLON: Amplifying DNA with Multiarm Priming and Looping Optimization of Nucleic Acid. Advanced Materials, 2024, doi:10.1002/adma.202311634.