摘要：快速人乳头瘤病毒(HPV)筛查是农村地区预防和早期诊断宫颈癌的迫切需要。迄今为止，无法在从临床样本开始的单次患者就诊中实施HPV核酸检测(NAT)。在此，作者开发了一种水凝胶环介导等温扩增(LAMP)方法，在单细胞水平上大规模平行(约1000个细胞)检测临床宫颈脱落细胞中的HPV DNA。可配合热板和智能手机使用，在30分钟内获得HPV NAT结果，特别适用于现场场景。同时将这种快速HPV NAT应用于40个临床宫颈脱落细胞样本，并将结果与临床金标准定量聚合酶链式反应(qPCR)方法[曲线下面积(AUC)，1.00]进行比较。同时，作者所提出的方法可以提供大规模平行临床单个宫颈脱落细胞的HPV感染信息，这是传统NAT方法无法获得的。研究结果表明，原位水凝胶LAMP有望成为临床HPV筛查和基础研究的有力工具。

  设计思路如下所示：

  包括细胞固定化、交联、水凝胶LAMP在内的整个过程可在30分钟内完成。荧光扩增产物位于HPV感染的单个宫颈脱落细胞上。在现场场景中，引入了3D打印智能手机阅读器，用于记录和分析结果。

  为了评估ISH LAMP在细胞定量中的性能，作者将HeLa细胞和SiHa细胞稀释为5个浓度组(~ 1 - ~ 1000个细胞/μL)。细胞被热裂解并固定在盖玻璃上，接着进行ISH LAMP。结果如下图所示：荧光点数量与细胞数量呈正相关，扩增子点数与细胞数呈线性拟合，R2相关系数为0.99。

  最后对该方法进行了临床上的评价，通过应用40份临床宫颈脱落细胞样本，包括12份hpv18感染样本和12份hpv16感染样本，验证ISH LAMP在高危HPV筛查中的应用性能。

  结果表明：使用相同的40个临床样本，显微镜获得的结果与直接从智能手机获得的结果100%一致。这表明智能手机是从临床样本中获得HPV筛查结果的可行策略。智能手机的问世促进了基于ISH lamp的HPV检测适用于更广泛的应用场景，包括各种现场或资源有限的检测。

  总结：

  1、ISH LAMP检测速度快，易于与便携式设备集成，技术上操作简单，可实现大规模并行单细胞HPV检测;

  2、ISH LAMP的性能在40份临床宫颈脱落细胞样本上的检测结果显著，与qPCR金标准方法的一致性为100%。

  3、可以直接用商用智能手机输出，这有利于更广泛的应用场景，包括各种现场或资源有限的HPV检测。

  参考文献：

  Wang J, Jing G, Huang W, et al. Rapid In Situ Hydrogel LAMP for On-Site Large-Scale Parallel Single-Cell HPV Detection[J]. Analytical Chemistry, 2022.