Suppressing Primer-Driven Nonspecific Amplification in LAMP Using TrueLAMP

检测病毒和细菌的遗传物质是现代医学的基石，使医生能够快速准确地识别感染。实现这一目标的一种强大方法被称为环介导等温扩增法（Loop-mediated isothermal amplification，简称 LAMP）。与那些需要复杂机器进行反复加热和冷却样本的旧技术不同，LAMP 在单一且恒定的温度下工作，这使得在配备基础设备的简单环境中运行测试成为可能。该过程利用被称为“引物”的短 DNA 链来寻找并复制特定的遗传序列，将极少量的目标物质转化为大量可以被轻易观察到的物质。然而，这种速度和简便性也带来了风险：引物有时会粘附在错误的位置或自行聚集，从而在目标病毒或细菌不存在的情况下也能产生 DNA 副本。这些被称为“非特异性扩增”的假警报可能会导致错误的诊断，从而削弱测试的可靠性。

为了解决这个问题，研究人员开发了一种名为 TrueLAMP 的新配方。这种方法在标准的 LAMP 混合物中添加了一种特定的抑制剂，这种物质旨在设计用于在没有目标存在时阻止引物发挥作用，同时仍能让引物在目标存在时完美工作。在他们的研究中，团队对这种新混合物进行了广泛测试。他们进行了 65 次未添加任何遗传物质（即无模板对照）的测试，结果显示每一次都保持为阴性。这一结果表明，该抑制剂成功防止了经常困扰标准方法的假警报问题。当研究人员使用基于 SARS-CoV-2 病毒的模型和一组特定的引物来测试该系统时，TrueLAMP 能够检测到单次反应中仅有的 250 份遗传目标拷贝，并具有很高的成功概率。

除了准确性之外，这种新方法在如何读取测试结果方面也提供了实际优势。在许多快速检测中，指示阳性结果的颜色变化如果观察者等待时间过长可能会褪色或偏移，因此需要精确且具有时效性的读取。而使用 TrueLAMP 时，反应结束后的颜色会长时间保持稳定，为用户提供了更宽的检查结果窗口，而不必担心错过时机。研究人员还证实，该测试不需要昂贵的专业仪器即可工作。他们成功地使用许多地方常见的加热工具运行了反应，包括标准的家用对流烤箱、简单的水浴锅，甚至是一个控温智能杯。为了确保研究结果不局限于单个实验室或单一种类的遗传目标，另外两个实验室的独立团队使用不同的遗传序列（包括来自其他来源的 DNA）重复了这些测试。这些外部评估证实，该抑制剂能够一致地阻止非特异性扩增，同时允许检测预期的目标。总之，这些结果表明，TrueLAMP 提供了一种让等温扩增测试更加可靠的简便方法，在保持流程简单的同时，显著降低了假阳性的概率。