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一種快速且超靈敏的CRISPR-Cas12a檢測方法，用于臨床病原體和突變的檢測
《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：A rapid and ultrasensitive CRISPR-Cas12a assay for clinical detection of pathogens and mutations
【字體： 大 中 小 】 時間：2026年02月12日 來源：ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY 3.8
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CRISPR-Cas12a驅(qū)動的核酸診斷技術(shù)因需預(yù)擴增而受限，本研究開發(fā)Auto-catalyst平臺通過兩階段自催化Cas12a實現(xiàn)無需擴增的高靈敏度檢測（80 aM），可區(qū)分單堿基突變（1 fM），臨床驗證成功檢測腦脊液病原DNA和膠質(zhì)瘤IDH1 R132H突變，適用于床邊快速診斷。
CRISPR-Cas12a驅(qū)動的核酸診斷技術(shù)在高度特異性和快速檢測方面具有巨大潛力。然而，其實際應(yīng)用受到目標DNA預(yù)擴增需求的限制，因為這會提高檢測靈敏度。為克服這一限制，我們開發(fā)了Auto-catalyst，這是一種新型的一步法、無需擴增的DNA檢測平臺，它采用了兩階段自催化的Cas12a級聯(lián)反應(yīng)。該方法結(jié)合了由環(huán)狀crRNA-DNA納米結(jié)構(gòu)介導(dǎo)的正反饋擴增機制，以及由分裂的crRNA驅(qū)動的不對稱CRISPR反應(yīng)。在無需外部擴增的情況下，該系統(tǒng)能夠在室溫下30分鐘內(nèi)檢測到濃度低至80 aM的DNA片段，并保持高特異性，能夠準確區(qū)分低至1 fM的單堿基突變。臨床驗證表明，該技術(shù)成功檢測到了顱內(nèi)感染患者腦脊液樣本中的病原體DNA，凸顯了其在快速床旁診斷中的潛力，這對于及時做出臨床決策至關(guān)重要。此外，Auto-catalyst還準確識別了膠質(zhì)瘤組織樣本中具有臨床意義的異檸檬酸脫氫酶1（IDH1）基因R132H突變。這種集成的兩階段自催化Cas12a策略是一種強大、便捷且前景廣闊的診斷工具，適用于即時檢測應(yīng)用。
CRISPR-Cas12a驅(qū)動的核酸診斷技術(shù)在高度特異性和快速檢測方面具有巨大潛力。然而，其實際應(yīng)用受到目標DNA預(yù)擴增需求的限制，因為這會提高檢測靈敏度。為克服這一限制，我們開發(fā)了Auto-catalyst，這是一種新型的一步法、無需擴增的DNA檢測平臺，它采用了兩階段自催化的Cas12a級聯(lián)反應(yīng)。該方法結(jié)合了由環(huán)狀crRNA-DNA納米結(jié)構(gòu)介導(dǎo)的正反饋擴增機制，以及由分裂的crRNA驅(qū)動的不對稱CRISPR反應(yīng)。在無需外部擴增的情況下，該系統(tǒng)能夠在室溫下30分鐘內(nèi)檢測到濃度低至80 aM的DNA片段，并保持高特異性，能夠準確區(qū)分低至1 fM的單堿基突變。臨床驗證表明，該技術(shù)成功檢測到了顱內(nèi)感染患者腦脊液樣本中的病原體DNA，凸顯了其在快速床旁診斷中的潛力，這對于及時做出臨床決策至關(guān)重要。此外，Auto-catalyst還準確識別了膠質(zhì)瘤組織樣本中具有臨床意義的異檸檬酸脫氫酶1（IDH1）基因R132H突變。這種集成的兩階段自催化Cas12a策略是一種強大、便捷且前景廣闊的診斷工具，適用于即時檢測應(yīng)用。
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