2019年12月爆发的新冠疫情由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起，随着毒力增强和确诊病例增加，对全球公共卫生构成严重威胁，因此亟需准确诊断以快速控制病毒传播。环介导等温扩增（LAMP）是一种新型分子生物学技术，具有操作简便、快速、低成本、高灵敏度和高特异性等优点。过去两年，新冠疫情暴发和病毒株持续变异对病原体...
成簇规律间隔短回文重复（CRISPR）系统是原核生物抵御噬菌体和质粒入侵的天然适应性免疫系统。CRISPR-Cas系统分为两大类六型，其中VI型中的CRISPR/Cas13a系统因具有Cas13a蛋白的反式切割活性和crRNA的高特异性，在分子诊断、基因治疗、基因编辑和RNA成像中应用最广。本文综述了CRISPR/Cas13a系统检...
热带病是全球死亡和发病的主要原因之一，登革热、寨卡、疟疾、黄热病、霍乱、埃博拉、HIV、轮状病毒等病原的暴发持续给医疗系统带来挑战。气候变化、人口迁移、城市化、卫生条件不足等因素加剧了传播。早期诊断对治疗和防控至关重要，但现有诊断方法仍存在灵敏度/特异性不足、依赖专业病理人员、使用化学试剂以及缺乏即时检测（POC）手段等问题。为应对...
CRISPR/Cas技术源于古菌和细菌的免疫机制，并因基因编辑获得2020年诺贝尔化学奖。分子诊断作为新一代诊断技术受到重视，越来越多研究表明CRISPR/Cas可与生物传感器和生物检测联用，用于分子诊断。基于CRISPR的检测因高特异性、高灵敏度、可编程和设备无关性而受到关注。核酸检测是最敏感和特异的诊断方法之一，未来有望用于小分...
除识别并切割互补核酸序列的顺式切割活性外，Cas12a等Cas蛋白还具有非特异性切割单链DNA或RNA的反式切割活性，已被广泛用于核酸检测。本文报道了一种高效DNA报告子（5′-TTATT-CCCCC-3′，TTATT-5C），其性能优于多数Cas12a检测中使用的富AT报告子（5′-TTATT-3′）。通过系统研究DNA报告子长度...
全球食源性疾病负担巨大，食源性病原菌是人类疾病的主要原因。近年来，食源性致病菌检测成为研究热点。基于免疫分析、分子生物学、微流控芯片、代谢、生物传感器和质谱的快速检测方法迅速发展，并成为食源性病原菌检测的主要方法。本研究综述了近年来多种快速检测方法，基于上述技术路线介绍食源性致病菌快速检测的研究进展。文章还讨论了现有方法的局限性、优...
非洲猪瘟病毒（ASFV）传播造成巨大经济损失，早期检测尤为重要。本文建立了一种基于碳纳米点（CNDs）和环介导等温扩增（LAMP）的荧光生物传感器，用于超灵敏检测ASFV。LAMP在62 ℃等温条件下高效扩增ASFV P72基因，短时间内产生大量焦磷酸（PPi），使反应体系pH下降。所合成CNDs光稳定性好，在550 nm激发下于5...
开发了一种用于核酸检测的硅基实验室芯片，通过集成 PCR 和杂交微阵列实现多重核酸检测。该芯片采用生物 MEMS 技术制造，由两个 PCR 微反应器（各 11.2 µL）和一个杂交微阵列微腔（30 µL）组成，通过埋入式旁路流体连接，并集成加热器和温度传感器以控制 PCR 扩增与杂交温度循环。开发并表征了硅后处理工艺：O2 等离子体...
在新冠疫情背景下，核酸检测已成为快速诊断传染病的关键。本研究建立了一种将CRISPR/Cas12a检测与环介导等温扩增（LAMP）相结合的核酸检测平台，命名为CRISPR-CLA。该平台在LAMP正向内引物（FIP）连接区插入Cas12a的PAM位点TTTA，使扩增产物携带PAM，从而突破目标序列缺乏PAM的限制，只要引物设计满足L...
新兴与再发感染及非传染性疾病负担上升，亟需早期管理、诊断和治疗。CRISPR-Cas系统因能靶向特定基因而成为热门诊断工具，其利用Cas酶和向导RNA(gRNA)切割目标DNA或RNA。Cas12a和Cas13a等效应蛋白的旁路切割活性被重新利用，发展出无需仪器、灵敏、精准且快速的即时诊断方法。CRISPR/Cas不仅可检测核酸，还...
CRISPR/Cas系统因可调控核酸酶活性而成为核酸检测的重要工具。本文首次提出一种基于杂交链式反应（HCR）放大策略的CRISPR/Cas12a化学发光增强生物传感器（CLE-CRISPR），用于核酸检测，具有高灵敏度、高特异性、低成本和可视化成像等优势。当目标DNA存在时，被激活的LbCas12a/crRNA随机切割起始DNA（...
本文报道一种首次引入酪胺信号放大（TSA）的 CRISPR/Cas12a 触发化学发光增强生物传感器（CRICED），用于核酸的超灵敏检测。氨基捕获 DNA（capDNA）与生物素识别 DNA（recDNA）形成的杂交链 DNA（crDNA）优先结合到羧基修饰磁珠（MBs）上，随后引入链霉亲和素-辣根过氧化物酶（streptavid...
CRISPR/Cas系统因核酸检测能力受到关注，但现有用于呼吸道感染诊断的CRISPR生物传感器大多仍需目标核酸预扩增。本研究报道了一种基于Cas13a反式切割机制与超高灵敏石墨烯场效应晶体管（gFET）的无扩增核酸检测生物传感器。该CRISPR Cas13a-gFET平台利用LwaCas13a与crRNA识别目标RNA后触发的反式...
癌症是全球重大健康挑战之一，多种病原菌被认为与癌症发生发展相关。因此，准确、特异识别致癌相关细菌对癌症防控具有重要意义。传统细菌鉴定方法包括培养、血清学、分子生物学方法以及PCR和实时PCR，但存在试剂耗材成本高、设备费用高、人员培训要求高、耗时长且依赖先进仪器等局限。为克服传统方法不足，研究者发展了多种现代检测技术。生物传感器技术...
新冠疫情使全球面临健康与经济风险。本文从理论上提出一种新型光纤等离子体生物传感器，用于高灵敏、可靠且可重复地检测SARS-CoV-2。该传感器以Ag-Au合金纳米颗粒薄膜作为等离子体活性层，并在其表面覆盖石墨烯层，以增强生物分子吸附；同时采用硫醇连接DNA层作为识别配体，用于捕获SARS-CoV-2相关核酸。作者将两种近期策略结合于...
本文提出一种由CRISPR/Cas12a驱动的超灵敏表面增强拉曼散射（SERS）生物传感器，用于现场核酸检测。作者将单链DNA（ssDNA）与目标响应普鲁士蓝（PB）纳米颗粒偶联形成探针，并通过生物素—链霉亲和素作用固定于微孔板中。在目标DNA存在时，CRISPR/Cas12a系统经特异性识别被激活，其高效反式切割能力切割ssDNA...
为满足高灵敏检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）的需求并提升检测效率，本文建立了一种基于双探针杂交的电化学发光（ECL）生物传感器方法，用于检测SARS-CoV-2开放阅读框1ab（ORF1ab）靶基因。该方法采用“磁性捕获探针—靶核酸—Ru(bpy)3^2+标记信号探针”检测模型：链霉亲和素修饰磁性微球偶联生...
在抗击2019冠状病毒病（COVID-19）全球大流行中，核酸检测亟需简便、快速、灵敏的工具。PCR是经典核酸检测方法，具有高灵敏度和特异性，但依赖热循环，需要昂贵设备、专业人员且周转时间长。目前，成簇规律间隔短回文重复序列（CRISPR）生物传感器已成为核酸检测的有力工具，并可在生理温度下运行，易于组装为即时检测设备。微流控芯片有...
在新冠疫情背景下，分子检测不仅限于临床实验室，还面临复杂多变的现场实时检测挑战。食品冷链包装和运输中多次检出新冠病毒，使分子诊断在食品加工、包装、运输等环节的应用变得迫切，亟需适应食品安全多样性的快速检测技术。本综述介绍基于 CRISPR-Cas12a 的新型分子诊断生物传感器技术，系统阐明其发展过程与检测原理，并总结其在病毒、食源...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发的新冠疫情已传播至全球，造成严重社会经济影响。当前迫切需要精准、快速、可负担的检测方法，以在不同疾病阶段识别SARS-CoV-2及其变异株。实时逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）等分子方法可实现早期精准诊断，但成本较高且流程复杂；免疫检测虽快速低成本，但仅检测少量抗体，诊断效率...