宮頸癌是全球女性中最常見的癌癥之一。每年約有50萬例宮頸癌被診斷出來，死亡率接近50% [1]。宮頸癌主要由人乳頭瘤病毒（HPV）引起 [2]。根據不同的致病風險，HPV被分為高風險（HR）和低風險（LR）類型。在高風險類型中，HPV16和HPV18導致了全球近75%的宮頸癌病例 [3]。通過細胞學篩查和HPV篩查可以有效地預防和控制宮頸癌的發生 [4,5]。HPV DNA的檢測已被廣泛使用，因為它簡單、方便、靈敏度很高，并且可以有效地對HPV進行分型 [6]。

目前，聚合酶鏈反應（PCR）是HPV診斷的金標準 [7]。盡管PCR具有靈敏度和可靠性，但它需要復雜的溫度變化過程，且結果依賴于凝膠電泳 [8]。近年來，一些等溫技術，包括滾環擴增（RCA）、重組酶聚合酶擴增（RPA）和環介導的等溫擴增（LAMP），已在病原體檢測中得到廣泛應用 [9]。等溫擴增技術操作簡便且靈敏度高，但容易受到氣溶膠污染的影響，可能導致假陽性結果 [10]。為了實現更準確和嚴格的HPV檢測，人們開發了多種基于生物傳感器的檢測方法。例如，張等人提出了一種基于CRISPR/Cas12a系統的新型雙熒光/比色比率生物傳感器，檢測限低至300 fM [11]。然而，其檢測時間長達140分鐘，這在一定程度上限制了該傳感器在實際應用中的效率和便利性。鮑等人開發了一種多重RPA/CRISPR-Cas12a集成生物傳感器，能夠同時檢測八種HPV基因型，并在50分鐘內實現單拷貝水平的靈敏度檢測 [12]。但在實際應用過程中，仍需注意RPA過程中可能出現的非特異性擴增和氣溶膠污染問題。甄等人開發了一種基于DNA步行者信號放大策略的CuFe2O4@T-COF納米球介導的生物傳感平臺，檢測限僅為1.37 × 10^?7 μmol/L [13]。然而，在追求更高靈敏度檢測的應用場景中，這一檢測限可能難以滿足實際需求。現有的HPV檢測方法仍存在一定的局限性。因此，迫切需要開發一種檢測時間短、靈敏度高且無假陽性結果的檢測方法，以實現高效準確的HPV檢測，并為臨床診斷和治療提供更可靠的技術支持。

CRISPR及相關Cas蛋白的進步擴展了它們在核酸病原體診斷中的作用 [14]。當CRISPR RNA（crRNA）與特定目標序列配對時，Cas蛋白被激活，并在目標上進行順式切割和反式切割 [15],[16],[17]。由于其高度敏感的單堿基識別能力，CRISPR/Cas系統已成為一種非常有效的分子診斷工具 [18]。作為一種無標記方法，生物層干涉測量（BLI）能夠實現實時生物分子相互作用分析 [19]。該方法依賴于內部參考層與生物傳感器尖端固定的生物分子之間產生的白光干涉圖案 [20]。將生物傳感器尖端浸入含有分析物的孔中，使溶液中的分子與固定的識別元件結合 [21]。這一特點使其具有更高的通量潛力 [22]。BLI技術已與CRISPR技術結合用于雙鏈DNA的檢測 [23]。然而，CRISPR-BLI技術在實際應用中仍存在某些局限性，靈敏度有限，尚未得到廣泛有效的應用。近年來，由于金屬納米粒子（尤其是金納米粒子（AuNPs）獨特的性能優勢，它們在傳感器領域得到了廣泛應用 [24]。使用冷凍標記方法開發的AuNPs生物探針進一步推動了基于CRISPR的檢測方法的發展 [28]。將具有信號放大能力的AuNPs引入CRISPR-BLI系統可以有效解決靈敏度低的問題，并在病原體檢測領域展現出廣泛的應用前景。

近年來，結合重組酶聚合酶擴增和聚合酶鏈反應等預擴增技術的CRISPR檢測方法在生物醫學檢測領域引起了廣泛關注 [29],[30],[31]。盡管這些方法通過預擴增步驟顯著提高了檢測靈敏度，但預擴增過程不可避免地增加了氣溶膠污染的風險 [32]，這可能導致非特異性結合，從而產生假陽性結果。這在一定程度上限制了預擴增依賴型CRISPR檢測方法在結果準確性要求極高的場景（如臨床診斷）中的廣泛應用。因此，出現了無需擴增的CRISPR/Cas檢測策略，包括CRISPR-Cas12a級聯系統（CasSPORT）[33]、電化學發光 [34,35]、側向流動測定 [36]、微流控芯片 [37] 和表面等離子體共振（SPR）[38]。

本研究開發了一種基于CRISPR/Cas12a的生物層干涉測量（BLI）系統來檢測HPV16和HPV18：1) 該技術通過量化光纖尖端的光學厚度變化來測量分子相互作用，信號強度與結合的分子密度相關。在本研究中，使用AuNPs來放大信號，解決了BLI在臨床應用中低目標濃度時信號較弱的問題。2) 傳統BLI中的加法信號被轉化為減法信號。利用Cas12a的切割活性切割AuNP探針，從而減少了光纖尖端的光學厚度，產生了不受背景噪聲（如非特異性吸附）影響的減法信號。3) 該方法無需擴增，減少了氣溶膠污染，對于快速、靈敏和特異性的HPV檢測具有重要意義。