双探针芯片数字PCR技术的建立及其在猪δ冠状病毒与猪流行性腹泻病毒同步检测中的应用

【字体: 时间:2025年09月16日 来源:Frontiers in Veterinary Science 2.9

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  本研究建立了一种新型双探针芯片数字PCR(cdPCR)技术,可同步定量检测猪δ冠状病毒(PDCoV)和猪流行性腹泻病毒(PEDV)。该方法灵敏度极高(PDCoV检测限1.83±0.15 copies/μL,PEDV 0.99±0.07 copies/μL),特异性强(与TGEV/PSV/PRV无交叉反应),线性优异(R2>0.996),为混合感染及气溶胶样本的早期监测提供了精准工具。

  

1 引言

猪δ冠状病毒(PDCoV)与猪流行性腹泻病毒(PEDV)是引发生猪致死性腹泻的主要病原体,混合感染率在中国部分地区高达60%。两者除粪口传播外,气溶胶传播证据日益明确——PDCoV可通过密闭环境气溶胶感染,PEDV能经CD3+T细胞携带至肠道。现有检测方法难以满足低载量样本和混合感染的精准监测需求,而芯片数字PCR(cdPCR)凭借纳米级反应单元分割和泊松统计原理,可实现绝对定量且不受扩增效率干扰。

2 材料与方法

研究采用PDCoV HNZK-02株和PEDV HN-2021株,针对N基因(PDCoV)和M基因(PEDV)设计FAM/HEX双标记探针。通过梯度测试确定最佳退火温度(58°C)和引物-探针浓度比(800 nM/1000 nM)。临床样本经TRIzol裂解后提取RNA,气溶胶采样使用ASP-200p设备在0-2米范围收集。

3 结果

3.1 反应体系优化

二维散点图显示FAM(PDCoV)与HEX(PEDV)信号无交叉,阳性/阴性液滴分离显著。800 nM/1000 nM浓度比下荧光振幅差异最大。

3.2 灵敏度与特异性

检测下限达单拷贝水平,显著优于qPCR(PDCoV 1.83 vs 12.6 copies/μL)。特异性验证中仅目标病毒产生信号,与TGEV等病原体无交叉。

3.3 临床应用

148份腹泻样本检出PDCoV单阳率18.92%,PEDV 23.65%,混合感染8.11%。4例qPCR阴性但cdPCR阳性样本经超速离心浓缩后均转为qPCR阳性,证实cdPCR对低载量样本的检测优势。

3.4 气溶胶监测

攻毒24小时后,感染组0米处气溶胶病毒载量达105 copies/m3,2米处降低10倍。废弃6个月的猪场粪沟上方仍可检出病毒核酸。

4 讨论

该技术突破传统qPCR依赖标准曲线的局限,为混合感染鉴别、环境生物气溶胶风险评估提供新工具。尤其值得注意的是,其检测气溶胶中病毒的能力为传播机制研究开辟新途径。未来可拓展至其他共流行冠状病毒的同步监测,助力生猪疫病防控体系建设。

5 结论

双探针cdPCR技术实现了PDCoV/PEDV的超敏同步检测,在疫病早期预警和环境监测中具有重要应用价值。

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