猴痘病毒（MPXV）于1958年首次從猴子體內分離出來，屬于痘病毒科（Huang等人，2024年；Jeyaraman等人，2022年；Wang等人，2023年）。MPXV可感染人類，其特征性癥狀包括發熱、肌肉疼痛和斑丘疹（Li等人，2022年；York，2022年）。截至2024年9月，全球已有超過122個國家報告了10萬例MPXV感染病例和200例死亡病例。這一情況引起了全球的關注，特別是在世界衛生組織（WHO）于2022年7月確認缺乏有效治療方法之后（Li等人，2025年）。目前，聚合酶鏈反應（PCR）是MPXV診斷的金標準，因其具有高準確性和靈敏度（Ladnyj等人，1972年；WHO，2024年）。然而，PCR需要實驗室基礎設施、專業人員和昂貴設備，這限制了其在資源匱乏地區的應用（Li等人，2010年；Maksyutov等人，2016年）。更重要的是，大多數MPXV病例發生在資源有限的地區，因此迫切需要快速、靈敏和便攜的即時檢測（POCT）技術。

電化學生物傳感器作為一種理想的POCT傳感平臺，因其在操作簡便性、分析速度快、成本低、靈敏度高、微型化和設備集成方面的優勢而受到關注（Stefano等人，2023年）。與便攜設備結合使用時，電化學生物傳感器已被廣泛用于傳染病診斷（Wu等人，2023年）。例如，Alafeef等人開發了一種基于紙的電化學芯片，用于低成本、靈敏且特異性地檢測嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒-2（SARS-CoV-2）的核衣殼磷酸蛋白（N基因）。該設計的傳感芯片與簡單的手持讀取器結合使用，可在5分鐘內檢測到低至6.9拷貝/μL的N基因，無需任何擴增。此外，該芯片在區分COVID-19陽性樣本和陰性樣本時達到了100%的準確率（Alafeef等人，2020年）。

自從Zhang等人引入CRISPR/Cas系統用于構建寨卡病毒檢測生物傳感器以來，基于CRISPR的生物傳感器與不同方法結合使用，已被廣泛用于檢測核酸、蛋白質、細菌、病毒等（Feng等人，2025年；Gootenberg等人，2018年；Xu等人，2025年）。通常，許多基于CRISPR的生物傳感器采用預放大步驟（如PCR、環介導等溫擴增和重組酶聚合酶擴增）來提高檢測性能。然而，這些預放大步驟通常會引入關鍵限制，包括增加污染風險、延長檢測時間和需要專業設備（Xu等人，2025年；Zhou等人，2023年）。為了解決這個問題，信號放大策略已被引入到基于CRISPR的生物傳感器的構建中（Liu等人，2022年；Najjar等人，2022年；Xu等人，2023年）。作為一種無需酶的信號放大技術，雜交鏈反應（HCR）提供了一個有前景的候選方法，可以在不復雜操作的情況下放大檢測信號，實現目標分子的優異檢測性能（Lv等人，2025年；Xiao等人，2025年；Zhang等人，2024年）。我們知道，傳統的線性單鏈DNA（ssDNA）傳感界面通常由于空間阻礙而限制了探針的訪問性，大大限制了CRISPR切割效率和HCR放大動力學（Li等人，2020年）。為了解決這一界面挑戰，使用了具有精確尺寸和納米結構的三維剛性四面體DNA納米結構（TDN）支架來構建高性能傳感界面（Li等人，2023年）。精確的納米結構可以有效地調節探針DNA在傳感界面上的空間定位，顯著提高探針的訪問性和CRISPR/Cas系統的切割效率（Su等人，2021年）。

受上述進展的啟發，設計了一種用于MPXV DNA檢測的電化學生物傳感器，結合了CRISPR/Cas系統的優勢、TDN介導的傳感界面和HCR信號放大。添加的MPXV DNA能夠有效激活Cas12a蛋白的切割活性，從而調控HCR反應的發生。隨后，在有無MPXV DNA的情況下都獲得了明顯的電化學信號變化。結合便攜式電化學設備和手機，所設計的CRISPR介導的電化學生物傳感器能夠實現高效、實時和現場的MPXV DNA檢測，為傳染病的POCT早期診斷提供了有前景的潛力。