《表1 不同核酸等温扩增技术比较》

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《基于核酸等温扩增的病原微生物微流控检测技术》

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核酸等温扩增技术因其反应条件温和而备倍受病原微生物检测的青睐[56]。虽然各种核酸等温扩增技术在反应体系组成、反应条件、检测方式等方面均各有优劣（表1），但它们依然离不开核酸提取、扩增与产物分析等步骤，如何简化与集成这些繁琐操作步骤成为病原微生物核酸现场快速检测的关键。微流控芯片与核酸等温扩增技术的结合成功解决了这一问题。近年来，基于核酸等温扩增的微流控芯片层出不穷，通过优化设计进样方式和检测方式，开发出了集核酸提取、等温扩增与检测高度整合的一体化病原微生物检测芯片，实现了无仪器进样、多样本和多重检测等功能，极大地简化了操作流程，降低了病原微生物核酸检测对实验人员与环境的要求，有利于偏远地区或资源匮乏地区病原微生物的防控。但是，目前的病原微生物等温扩增检测芯片依然有很大的提升空间。在进样方式方面，虽然碟式芯片可以实现将分子生物学实验室内的常规操作步骤进行集成整合，但其需要额外的离心装置；纸基芯片虽然摆脱了设备的依赖，但其开放式的检测环境容易引起样本间的交叉污染；虽然基于芯片通道表面亲水改性或真空负压结构的自动进样方式摆脱了仪器并可实现封闭检测，但如何集成样本的核酸提取是该类芯片需要进一步解决问题。在检测方式方面，基于荧光探针、双链DNA嵌合染料或电化学法的芯片虽然在特异性、灵敏度或定量方面具有优势，但是此类芯片需要额外的荧光监测或电化学监测仪器；而基于纳米金显色、pH响应显色、碱土金属指示剂显色等可视化检测方法虽然摆脱了检测设备的依赖，但却难以实现定量分析。因此，构建集病原微生物预处理、核酸提取、扩增与检测于一体的等温扩增芯片是未来的发展方向，并且为了发展适用于极端恶劣环境的病原微生物POCT芯片，如何降低对仪器设备的依赖性、增强芯片及反应体系的稳定性、提高检测的特异性与定量性能始终是等温扩增病原微生物检测芯片需要克服的技术瓶颈。相信随着微流控技术与核酸等温扩增检测技术的发展，会出现定量性能更好、仪器依赖度更低、可分析未知病原微生物序列的核酸等温扩增病原微生物检测芯片技术，使病原微生物即时检测向着集成化、快速、高通量、多重筛查的方向发展。