核酸分子的快速检测对于疾病诊断、环境监测以及食品安全等领域具有十分重要的意义，且即时检测也越来越成为社会关注的焦点。环介导等温扩增（LAMP）技术摆脱了传统聚合酶链式反应（PCR）方法在设备上对温度控制精度和变温速度的高需求，且具有与PCR类似的检测灵敏度和特异性，能够实现目标物的快速检测，扩增产物可通过荧光可视化进行简单快速鉴别。
目前已有的LAMP荧光染料主要包括钙黄绿素、SYBR Green I等，普遍存在稳定性差、斯托克斯（Stoke’s）位移小导致的颜色区分不明显等问题。为了克服这种局限，陕西科技大学徐秦峰教授课题组发展了核酸分子“光开关”[Ru(bpy)2(dppz)]2+用作可视化LAMP荧光染料。该无机染料荧光背景低、对光/热稳定、水溶性强、易于合成，并且用于检测LAMP扩增产物时，用蓝光激发即可显示红色荧光，对比明显易于辨认。
实验前期研究发现低浓度的[Ru(bpy)2(dppz)]2+对LAMP扩增的抑制作用较小，因此可以在扩增反应前加入，用于LAMP的实时荧光定量检测（Anal. Chem., 2019, 91: 8777-8782）。为能闭管引入可视化检测所需的高浓度染料，同时又不影响LAMP扩增反应，实验通过采用微晶蜡将扩增体系与[Ru(bpy)2(dppz)]2+检测试剂在一个反应管中分隔开，使扩增与检测染料在LAMP反应时互不接触，反应结束时熔化微晶蜡使两者混合，即可观察到明显的红色荧光发射，并实现了对金黄色葡萄球菌（S.aureus）DNA模型分析物的闭管、快速、可视化荧光检测。该方法既克服了可视化检测所需的高浓度染料直接添加至反应溶液中对LAMP造成的强烈抑制，也避免了由于开盖引起的气溶胶交叉污染问题。通过优化[Ru(bpy)2(dppz)]2+浓度、Mg2+浓度、反应时间与反应温度等条件，实现了高特异性和高灵敏度的可视化检测。该检测能够在1h内完成，检出限低至20拷贝/反应。相关研究可应用于环境检测、食品安全、临床诊断等领域的核酸现场快速检测。
该工作获国家自然科学基金项目（22074085）和国家重点研发计划项目（2019YFC1606302）资助，相关成果发表于《分析测试学报》2022年4期第646~651页。
DOI:
王芳，董菁，李艳妮，徐秦峰. 基于核酸分子光开关的闭管可视化环介导等温扩增检测方法[J]. 分析测试学报, 2022, 41(4): 646-651.
WANG Fang，DONG Jing，LI Yan-ni，XU Qin-feng. A Visualized Closed-tube Detection Method for Loop-mediated Isothermal Amplification Based on Nucleic Acid Molecular Light Switch[J]. Journal of Instrumental Analysis, 2022, 41(4): 646-651.
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doi:10. 3969/j. issn. 1004-4957. 2016. 06. 023
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