This study reports the analytical sensitivity and specificity of a Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) and compares its amplification performance with conventional PCR, nested PCR (nPCR) and real-time PCR (qPCR). All the assays demonstrated in this study were developed based on Serine-rich Entamoeba histolytica protein (SREHP) gene as study model. A set of SREHP gene specific LAMP primers were designed for the specific detection of Entamoeba histolytica. This set of primers recorded 100% specificity when it was evaluated against 3 medically important Entamoeba species and 75 other pathogenic microorganisms. These primers were later modified for conventional PCR, nPCR and qPCR applications. Besides, 3 different post-LAMP analyses including agarose gel electrophoresis, nucleic acid lateral flow immunoassay and calcein-manganese dye techniques were used to compare their limit of detection (LoD). One E. histolytica trophozoite was recorded as the LoD for all the 3 post-LAMP analysis methods when tested with E. histolytica DNA extracted from spiked stool samples. In contrast, none of the PCR method outperformed LAMP as both qPCR and nPCR recorded LoD of 100 trophozoites while the LoD of conventional PCR was 1000 trophozoites. The analytical sensitivity comparison among the conventional PCR, nPCR, qPCR and LAMP reveals that the LAMP outperformed the others in terms of LoD and amplification time. Hence, LAMP is a relevant alternative DNA-based amplification platform for sensitive and specific detection of pathogens.

中文翻译：

---

环介导的等温扩增（LAMP）反应可作为诊断应用的可行PCR替代品：基于粪便样品中溶组织变形杆菌DNA的LAMP，常规PCR，巢式PCR（nPCR）和实时PCR（qPCR）的对比分析研究。

这项研究报告了环介导的等温扩增（LAMP）的分析灵敏度和特异性，并将其扩增性能与常规PCR，巢式PCR（nPCR）和实时PCR（qPCR）进行了比较。本研究中证明的所有检测方法均基于富含丝氨酸的组织解脂变形杆菌蛋白质（SREHP）基因作为研究模型。设计了一组SREHP基因特异性LAMP引物，用于特异性检测溶组织性变形杆菌。当针对3种医学上重要的Entamoeba物种和75种其他病原微生物进行评估时，这组引物记录了100％的特异性。这些引物随后经过修饰，可用于常规PCR，nPCR和qPCR应用。此外，在LAMP后进行了3种不同的分析，包括琼脂糖凝胶电泳，核酸横向流动免疫测定法和钙黄绿素-锰染料技术用于比较其检测限（LoD）。当用从加标粪便样品中提取的组织溶埃希氏菌DNA进行测试时，所有3种LAMP后分析方法都将一种组织溶埃希氏菌滋养体记录为LoD。相反，由于qPCR和nPCR都记录了100个滋养体的LoD，而qPCR和nPCR都记录了1000个滋养体的LoD，所以没有一种PCR方法优于LAMP。常规PCR，nPCR，qPCR和LAMP之间的分析灵敏度比较表明，在LoD和扩增时间方面，LAMP优于其他LAMP。因此，LAMP是用于敏感和特异检测病原体的相关的基于DNA的替代扩增平台。当用从加标的粪便样品中提取的组织溶埃希氏菌DNA进行测试时，所有3种LAMP后分析方法的组织溶菌滋养体记录为LoD。相反，由于qPCR和nPCR都记录了100个滋养体的LoD，而qPCR和nPCR都记录了1000个滋养体的LoD，所以没有一种PCR方法优于LAMP。常规PCR，nPCR，qPCR和LAMP之间的分析灵敏度比较表明，在LoD和扩增时间方面，LAMP优于其他LAMP。因此，LAMP是用于敏感和特异检测病原体的相关的基于DNA的替代扩增平台。当用从加标的粪便样品中提取的组织溶埃希氏菌DNA进行测试时，所有3种LAMP后分析方法的组织溶菌滋养体记录为LoD。相反，由于qPCR和nPCR都记录了100个滋养体的LoD，而qPCR和nPCR都记录了1000个滋养体的LoD，所以没有一种PCR方法优于LAMP。常规PCR，nPCR，qPCR和LAMP之间的分析灵敏度比较表明，在LoD和扩增时间方面，LAMP优于其他LAMP。因此，LAMP是用于敏感和特异检测病原体的相关的基于DNA的替代扩增平台。由于qPCR和nPCR均记录了100个滋养体的LoD，而qPCR和nPCR均记录了1000个滋养体的LoD，因此没有一种PCR方法优于LAMP。常规PCR，nPCR，qPCR和LAMP之间的分析灵敏度比较表明，在LoD和扩增时间方面，LAMP优于其他LAMP。因此，LAMP是用于敏感和特异检测病原体的相关的基于DNA的替代扩增平台。由于qPCR和nPCR均记录了100个滋养体的LoD，而qPCR和nPCR均记录了1000个滋养体的LoD，因此没有一种PCR方法优于LAMP。常规PCR，nPCR，qPCR和LAMP之间的分析灵敏度比较表明，在LoD和扩增时间方面，LAMP优于其他LAMP。因此，LAMP是用于敏感和特异检测病原体的相关的基于DNA的替代扩增平台。