传染病严重威胁公共卫生与全球生物安全。除空气传播外，病原微生物也可在污水等环境液体样本中检出。传统生化检测方法耗时长、成本效益低，且检测限限制早期诊断。本研究制备了直径125 μm的超细等离子体光纤探针，用于CRISPR/Cas12a介导的严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）检测。暴露于光纤表面的单链DNA被Cas1...
由于猴痘（mpox/monkeypox）病毒疫情持续，无症状和前症状携带者识别困难，亟需高灵敏度诊断工具。传统PCR检测虽有效，但特异性有限、设备昂贵笨重、操作费时且依赖扩增。本研究提出一种基于CRISPR/Cas12a的表面等离子共振光纤尖端（CRISPR-SPR-FT）生物传感器。该传感器直径仅125 μm，结构紧凑、稳定性高、...
CRISPR/Cas12a 因具有反式切割活性，已成为新型 DNA 生物传感器开发的关键技术。尽管其在核酸检测中表现突出，但面向非核酸靶标、尤其是皮摩尔以下浓度的通用 CRISPR/Cas 传感系统仍具挑战。DNA 适配体可通过构象变化高亲和、高特异性地结合蛋白、小分子和细胞等靶标。本文利用适配体的多样结合能力，并将 Cas12a ...
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）是主要食源性病原菌之一，可引起感染性疾病。本研究开发了一种基于跳跃滚环扩增（SRCA）与 CRISPR/Cas12a 系统联用的新型电化学生物传感器，用于准确检测 S. aureus。巯基修饰报告探针（SH-ssDNA-MB）通过 Au–S 键固定于金...
本工作将便携式个人血糖仪（PGM）作为电化学装置，用于非葡萄糖靶标SARS-CoV-2 N基因和PCB77的灵敏检测。作者制备了可响应CRISPR/Cas系统的DNA水凝胶，以无标记方式包埋蔗糖酶（invertase）。当靶标存在时，滚环扩增（RCA）产生Cas12a激活所需的重复序列；与一对一识别不同，激活的Cas12a可高效切割...
本文报道了一种基于 CRISPR/Cas12a 响应型 DNA 水凝胶和点击化学的无标记光电化学（PEC）生物传感器，用于检测 microRNA-21（miRNA-21）。DNA 水凝胶作为屏障，可阻隔石墨相氮化碳（g-C3N4）与 CdS 量子点（QDs）之间的偶联，使光电流信号极低。目标 miRNA-21 可触发滚环扩增（RCA...
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的快速、准确、简便检测对临床诊断和食品安全具有重要价值。本研究开发了一种基于适配体的比色生物传感器，利用 CRISPR/Cas12a 系统和重组酶聚合酶扩增（RPA）检测 MRSA。预先偶联在磁性纳米颗粒上的银离子（Ag+）适配体不仅作为 CRISPR/Cas12a 系统反式切割的底物，还作为 A...
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...
早期快速筛查诊断对传染病和难治性疾病的识别、预防与评估至关重要。本研究报道了一种基于铂纳米颗粒（PtNPs）的光学密度换能器（OD-CRISPR），作为低成本、易操作的 CRISPR/Cas12a 诊断平台。OD-CRISPR 利用具有超高过氧化物酶模拟活性的 PtNPs 提高检测灵敏度，从而缩短检测时间并降低成本。该平台可在 30...
外泌体来源的 microRNA-21（miR-21）在肺癌患者血液样本中显著上调，可作为肺癌早期诊断的潜在生物标志物。本文开发了一种基于磁性纳米颗粒（MNPs）、级联链置换反应（CSDR）和 CRISPR/Cas12a 的荧光生物传感器，用于检测肺癌来源的外泌体 miR-21。MNPs 具有强分离性能，可消除基质潜在干扰并降低背景信...
microRNA（miRNA）异常表达已被确认为疾病发生与发展的诊断生物标志物。本研究开发了一种基于引物交换反应（PER）和CRISPR/Cas12a双放大反应的荧光生物传感器，用于检测miRNA。无目标miRNA-21时，PER发夹被保护链锁定，引物不能延伸；存在目标miRNA-21时，miRNA-21结合保护链上的guard序列...
早期准确诊断 SARS-CoV-2 对疫情防控至关重要，亟需超灵敏且快速的检测方法。CRISPR 检测系统具有快速检测 SARS-CoV-2 的潜力，但检测极低病毒载量仍具技术挑战。本文报道了一种基于 CRISPR/Cas12a 的超灵敏电化学生物传感器（CRISPR-SPCE），将 CRISPR 单链 DNA 报告探针固定于丝网印...
本文报道了一种由 CRISPR/Cas12a 启动、结合 Co3O4@Au 纳米发射体的可开关三元电化学发光（ECL）生物传感器，用于体外监测 miRNA-141。利用三维还原氧化石墨烯（3D-rGO）高载量与优异导电性，将其作为纸工作电极（PWE）的初始导电层。Co3O4@Au 纳米颗粒协同促进 Ru(bpy)3^2+/TPrA ...
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...
非洲猪瘟病毒（ASFV）的早期诊断是防控非洲猪瘟的关键。本文开发了一种基于直接聚合酶链式反应（direct PCR）结合CRISPR/Cas12a系统的荧光生物传感器和侧流层析试纸条（LFA strip），用于ASFV检测。直接PCR可在不牺牲灵敏度的同时完成样品裂解与核酸扩增，从而省去核酸提取步骤。CRISPR/Cas12a系统通...
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...
本文提出一种新型双引擎驱动纸基光电化学生物传感器，基于阳极-阴极协同放大策略和多种信号增强机制，实现对多种miRNA（如miRNA-141和miRNA-21）的监测。具体地，C3N4量子点（QDs）同时敏化ZnO纳米星和BiOI纳米球，构建复合光电层，分别放大光阳极和光阴极的原始光电流。通过柔性纸芯片的独立设计与分区，功能化加样孔和...
在复杂生物体液中直接、快速、灵敏且选择性地检测核酸对医学早期诊断至关重要。本文结合 CRISPR/Cas12a 的横向切割活性与金纳米信标（Au-nanobeacon），建立了一种用于 miRNA 快速检测的 CRISPR 生物传感器，具有高速和阿摩尔级灵敏度。作者首次报道，此前仅由目标 ssDNA 或 dsDNA 触发的 CRIS...
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...