Urine TB diagnostic by amplicon reconstruction for PCR detection of DNA fragments

通过扩增子重建进行 DNA 片段 PCR 检测诊断尿结核

基本信息

  • 批准号:
    10385847
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 19.43万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-04-06 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Globally, there are an estimated 10 million cases of tuberculosis (TB) each year, resulting in 1.6 million deaths. TB is the leading cause of death from a single infectious agent worldwide. TB is highly infectious and The Global Plan to Stop TB states that “… without new medicines, diagnostics and effective vaccines, we will not achieve the steep reductions in incidence and mortality that we need…” Of the 1.6 million deaths, 300,000 were HIV-infected individuals, a population where current diagnostics often fail. TB diagnostics utilized in developing countries, where TB is most prevalent, depend on clinical screening algorithms and sputum microscopy which are limited by low sensitivity and specificity. TB detection remains a significant diagnostic challenge. Current diagnostic methods are most often based on detection of biomarkers in a sputum sample which is difficult to obtain in children and HIV-infected individuals. The much more easily obtained urine sample has been suggested as an alternative patient sample for diagnosis. A urine lateral flow test for TB is available based on the TB surface biomarker LAM, but it has low sensitivity. PCR-based approaches, which potentially are much more sensitive and specific, have been proposed for detecting nucleic acid biomarkers in urine but remain controversial. A particular challenge for TB DNA biomarker testing in urine is DNA degradation into fragments small enough to pass through the kidney into the urine. The characteristics of fragmentation in urine presents three main challenges: 1) fragments are present in very low concentrations, 2) fragments present are too short for extraction by available methods, and 3) fragments of biomarkers are too short for amplification by traditional PCR methods. We describe innovative methods to overcome these challenges to 1) achieve efficient extraction and concentration of fragmented IS6110 from large volumes of urine using high gradient magnetic separation, and 2) a method of achieving amplicon reconstruction from short IS6110 fragment to make full-length IS6110 amplicons and enable PCR detection. Limited, but promising, preliminary data suggest this approach can be applied to existing PCR reactions for the TB biomarker IS6110. Aim 1 studies are proposed to characterize the fragment extraction and concentration approach. Aim 2 examines how the amplicon reconstruction approach performs and how this method can be extended to identify drug resistance. This proposal aims to develop these two technologies before testing these designs in prospective patient samples in a subsequent R01 with our collaborators in South Africa.
全球每年估计有 1000 万结核病 (TB) 病例,导致 160 万人死亡,结核病具有传染性,全球控制结核病计划指出。 “……如果没有新药、诊断方法和有效的疫苗,我们就无法实现我们所需要的发病率和死亡率的大幅降低……”在 160 万人死亡中,有 30 万人是艾滋病毒感染者,在结核病最流行的发展中国家,目前的结核病诊断方法常常失败,而结核病检测的灵敏度和特异性有限,这仍然是一个重大的挑战。最常见的是基于痰样本中生物标志物的检测,这在儿童和艾滋病毒感染者中很难获得,而更容易获得的尿液样本被建议作为诊断的替代患者样本。 TB 可以基于 TB 表面生物标志物 LAM 进行检测,但其灵敏度较低,而这种方法可能具有更高的敏感性和特异性,已被提议用于检测尿液中的核酸生物标志物,但仍存在争议。尿液中的 DNA 生物标志物测试是将 DNA 降解为足够小的片段,以便通过肾脏进入尿液。尿液中的片段化特征提出了三个主要挑战:1) 片段的浓度非常低,2) 片段的长度太短,无法检测到。通过现有方法提取, 3) 生物标志物片段太短,无法通过传统 PCR 方法进行扩增,我们描述了克服这些挑战的创新方法,以 1) 使用高梯度磁力分离从大量尿液中实现碎片化 IS6110 的有效提取和浓缩,以及 2)从短 IS6110 片段实现扩增子重建以制备全长 IS6110 扩增子并实现 PCR 检测的方法有限但有前景的初步数据表明该方法可应用于现有的结核病 PCR 反应。目标 1 研究旨在描述片段提取和浓缩方法的特征,以及如何扩展该方法以识别耐药性。该提案旨在在测试这些设计之前开发这两种技术。我们与南非的合作者在随后的 R01 中对前瞻性患者样本进行了研究。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Frederick R Haselton其他文献

Frederick R Haselton的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Frederick R Haselton', 18)}}的其他基金

Point-of-Care RT-PCR System to Inform COVID-19 and Respiratory Illness Decisions
护理点 RT-PCR 系统可为 COVID-19 和呼吸道疾病决策提供信息
  • 批准号:
    10688237
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
Development of DNA Logic Operations for Viral Diagnostics
用于病毒诊断的 DNA 逻辑运算的开发
  • 批准号:
    7573152
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
Retinal Imaging of Prognostic Indicators of Atherosclerosis
动脉粥样硬化预后指标的视网膜成像
  • 批准号:
    7573116
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
Development of DNA Logic Operations for Viral Diagnostics
用于病毒诊断的 DNA 逻辑运算的开发
  • 批准号:
    7797468
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
Retinal Imaging of Prognostic Indicators of Atherosclerosis
动脉粥样硬化预后指标的视网膜成像
  • 批准号:
    7787531
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
Multi-spectral quantum dot-based retinal imaging of molecular expression in vivo
基于多光谱量子点的体内分子表达视网膜成像
  • 批准号:
    7583895
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
Multi-spectral quantum dot-based retinal imaging of molecular expression in vivo
基于多光谱量子点的体内分子表达视网膜成像
  • 批准号:
    7351806
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
Multi-spectral quantum dot-based retinal imaging of molecular expression in vivo
基于多光谱量子点的体内分子表达视网膜成像
  • 批准号:
    7192344
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
Lagrangian detection of biomolecular interactions
生物分子相互作用的拉格朗日检测
  • 批准号:
    6763620
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
Lagrangian detection of biomolecular interactions
生物分子相互作用的拉格朗日检测
  • 批准号:
    6869526
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于肿瘤病理图片的靶向药物敏感生物标志物识别及统计算法的研究
  • 批准号:
    82304250
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多模态高层语义驱动的深度伪造检测算法研究
  • 批准号:
    62306090
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高精度海表反照率遥感算法研究
  • 批准号:
    42376173
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    51 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于新型深度学习算法和多组学研究策略鉴定非编码区剪接突变在肌萎缩侧索硬化症中的分子机制
  • 批准号:
    82371878
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于深度学习与水平集方法的心脏MR图像精准分割算法研究
  • 批准号:
    62371156
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

3D Fourier Imaging System for High Throughput Analyses of Cancer Organoids
用于癌症类器官高通量分析的 3D 傅里叶成像系统
  • 批准号:
    10358186
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
3D Fourier Imaging System for High Throughput Analyses of Cancer Organoids
用于癌症类器官高通量分析的 3D 傅里叶成像系统
  • 批准号:
    10577796
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
Development and Evaluation of Personalized Explainable Machine Learning Models to Predict and Prevent Nocturnal Hypoglycemia in Type 1 Diabetes
开发和评估个性化可解释机器学习模型以预测和预防 1 型糖尿病夜间低血糖
  • 批准号:
    10373516
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
Development and Evaluation of Personalized Explainable Machine Learning Models to Predict and Prevent Nocturnal Hypoglycemia in Type 1 Diabetes
开发和评估个性化可解释机器学习模型以预测和预防 1 型糖尿病夜间低血糖
  • 批准号:
    10491126
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
Risk-Guided Atrial Fibrillation Surveillance in Ischemic Stroke
缺血性中风的风险引导心房颤动监测
  • 批准号:
    10215843
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 19.43万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了