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        CRISPR-Cas12a/Cas13a雙酶切割技術(shù)在基孔肯雅病毒和登革熱病毒鑒別診斷中的應(yīng)用

        《Journal of Biological Engineering》:Application of CRISPR-Cas12a/Cas13a dual enzyme cleavage technology in the differential diagnosis of Chikungunya virus and Dengue virus

        【字體: 時間:2026年02月24日 來源:Journal of Biological Engineering 6.5

        編輯推薦:

          CRISPR-Cas12a/Cas13a雙酶技術(shù)實現(xiàn)CHIKV/DENV快速鑒別診斷,無需昂貴設(shè)備,靈敏度達102 copies/mL,臨床驗證準確率100%。

          

        摘要

        基孔肯雅病毒(CHIKV)和登革熱病毒(DENV)的感染癥狀非常相似,但需要不同的管理策略,這凸顯了快速、準確的鑒別診斷方法的迫切需求。目前金標準方法——逆轉(zhuǎn)錄定量實時PCR(RT-qPCR)存在顯著局限性:它依賴于昂貴的熱循環(huán)儀、復(fù)雜的實驗室設(shè)施和專業(yè)人員,因此在資源有限的環(huán)境或現(xiàn)場篩查中難以應(yīng)用。為了解決這一技術(shù)瓶頸,本研究開發(fā)了一種基于CRISPR-Cas12a/Cas13a雙酶切割系統(tǒng)的便攜式、不依賴儀器的快速檢測技術(shù)。通過精確設(shè)計針對CHIKV E1基因和DENV 3′-UTR區(qū)域的特異性crRNA,并將其與逆轉(zhuǎn)錄重組酶輔助擴增(RT-RAA)技術(shù)結(jié)合,我們建立了一種能夠在等溫條件下進行核酸擴增和檢測的集成反應(yīng)系統(tǒng)。該技術(shù)的核心機制如下:當(dāng)識別到相應(yīng)的病毒靶標時,Cas12a(針對CHIKV)和Cas13a(針對DENV)被激活并切割熒光報告分子或側(cè)向流動條報告探針,從而實現(xiàn)可視化檢測。梯度稀釋的病毒核酸測試表明,能夠產(chǎn)生信號的最低可檢測濃度為102拷貝/mL,這與qPCR的結(jié)果相當(dāng)。臨床模擬樣本驗證顯示,該系統(tǒng)與qPCR的結(jié)果完全一致(100%一致),并且能夠準確區(qū)分單一感染和共感染。本研究建立的CRISPR雙酶切割技術(shù)有效規(guī)避了qPCR對先進設(shè)備的依賴,提供了一種快速、簡單且低成本的CHIKV/DENV鑒別診斷方法。這對早期預(yù)防和控制蟲媒病毒疾病具有重要的實際價值。

        基孔肯雅病毒(CHIKV)和登革熱病毒(DENV)的感染癥狀非常相似,但需要不同的管理策略,這凸顯了快速、準確的鑒別診斷方法的迫切需求。目前金標準方法——逆轉(zhuǎn)錄定量實時PCR(RT-qPCR)存在顯著局限性:它依賴于昂貴的熱循環(huán)儀、復(fù)雜的實驗室設(shè)施和專業(yè)人員,因此在資源有限的環(huán)境或現(xiàn)場篩查中難以應(yīng)用。為了解決這一技術(shù)瓶頸,本研究開發(fā)了一種基于CRISPR-Cas12a/Cas13a雙酶切割系統(tǒng)的便攜式、不依賴儀器的快速檢測技術(shù)。通過精確設(shè)計針對CHIKV E1基因和DENV 3′-UTR區(qū)域的特異性crRNA,并將其與逆轉(zhuǎn)錄重組酶輔助擴增(RT-RAA)技術(shù)結(jié)合,我們建立了一種能夠在等溫條件下進行核酸擴增和檢測的集成反應(yīng)系統(tǒng)。該技術(shù)的核心機制如下:當(dāng)識別到相應(yīng)的病毒靶標時,Cas12a(針對CHIKV)和Cas13a(針對DENV)被激活并切割熒光報告分子或側(cè)向流動條報告探針,從而實現(xiàn)可視化檢測。梯度稀釋的病毒核酸測試表明,能夠產(chǎn)生信號的最低可檢測濃度為102拷貝/mL,這與qPCR的結(jié)果相當(dāng)。臨床模擬樣本驗證顯示,該系統(tǒng)與qPCR的結(jié)果完全一致(100%一致),并且能夠準確區(qū)分單一感染和共感染。本研究建立的CRISPR雙酶切割技術(shù)有效規(guī)避了qPCR對先進設(shè)備的依賴,提供了一種快速、簡單且低成本的CHIKV/DENV鑒別診斷方法。這對早期預(yù)防和控制蟲媒病毒疾病具有重要的實際價值。

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