本研究报道了一种由CRISPR-Cas12a驱动的双模式生物传感器，用于病原菌的超灵敏和交叉验证检测。以沙门氏菌为模型，其特异性invA基因经PCR扩增后，由crRNA引导LbCas12a识别目标双链DNA并激活反式切割活性，非特异性降解原本用于连接两对金纳米颗粒（AuNP）探针的linker ssDNA，使AuNPs由聚集态转变为...
本文报道了一种由腙连接辅助的DNAzyme行走纳米机器与CRISPR-Cas12a反式切割偶联的级联信号放大荧光生物传感器，用于检测脂多糖（LPS）。完整行走链被拆分为肼基修饰的ASI和醛基修饰的ASII，其中ASII为8-17 DNAzyme片段并被LPS适配体LPSA锁定。LPS与LPSA竞争结合后释放ASII，ASII与固定在...
本研究利用 Cas12a 高效无差别单链 DNA 切割活性，并结合亚甲基蓝（MB）标记探针（短寡核苷酸/单核苷酸）向带负电氧化铟锡（ITO）电极的扩散差异，构建了一种简单、免固定、高灵敏的同相电化学生物传感器，用于检测人乳头瘤病毒 16 型（HPV-16）。检测核心是 Cas12a 的 ssDNA 反式切割能力：MB 标记短寡核苷酸...
本文提出用金属有机框架（MOF）保护 CRISPR-Cas12a 酶/RNA 复合物，以增强其环境耐受性并便于快速释放。作者以 Cas12a/crRNA 为模型，利用 2-甲基咪唑（2-MIM）与 Zn2+ 自组装形成 ZIF-8 包覆复合物，得到粒径 400–600 nm 的 Cas12a/crRNA@ZIF-8 纳米复合材料，包...
幽门螺杆菌（Helicobacter pylori, H. pylori）的非侵入性检测在临床实践中具有重要意义，但现有方法多依赖昂贵设备或流程复杂，难以用于流行病学调查。本研究旨在建立一种基于CRISPR-Cas12a技术、可靠、快速且经济的非侵入性方法，用于粪便标本中H. pylori的检测。作者建立了新型CRISPR-Cas1...
CRISPR-Cas12a（Cpf1）可反式切割单链DNA，该特性已被广泛用于核酸检测。本文提出一种新型Cas12a报告子——G-三链体（G-triplex，G3），并构建高灵敏生物传感器G-CRISPR。作者证明激活的Cas12a可在约10 min内反式切割G3结构，且切割导致高级结构破坏，使G3成为优良报告子。G3报告子将分析灵...
比色法因操作简便、可肉眼观察颜色变化而受到关注，但高灵敏度比色传感方法仍具挑战。本文基于CRISPR-Cas12a、滚环扩增（RCA）和金纳米颗粒（AuNPs）的催化活性，构建了一种用于高灵敏检测黄曲霉毒素M1（AFM1）的比色适配体传感器。当样品中存在AFM1时，AFM1适配体与AFM1结合，使CRISPR-Cas12a失活，Au...
分子诊断对疾病识别、预防和治疗至关重要，尤其在即时检测（POC）场景中需求突出。然而，多数基于CRISPR-Cas系统的生物传感器主要针对核酸靶标。本文报道一种用于小分子诊断的通用策略，称为分子雷达（Molecular Radar）。该策略基于CRISPR-Cas12a辅助荧光报告系统，由Cas12a蛋白、CRISPR RNA（cr...
2019冠状病毒病（COVID-19）由SARS-CoV-2引起并引发全球大流行。本文将多重交叉置换扩增（MCDA）与CRISPR-Cas12a检测结合，开发新型诊断方法MCCD，用于SARS-CoV-2检测。该方法先对RNA模板进行逆转录MCDA（RT-MCDA），再由CRISPR-Cas12a/CrRNA复合物识别预定义靶序列，...
唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素（Siglec）是细胞表面 I 型跨膜受体，其中 Siglec-5 作为白细胞抑制性受体，在正常髓系造血和急性髓系白血病等过程中具有潜在标志物价值。本文利用催化发夹组装（CHA）等温放大策略，结合 CRISPR-Cas12a 的反式切割活性，构建了基于二维超薄 Ti3C2Tx（MXene）的电化学发光（E...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）在全球快速传播，给疫情防控带来严峻挑战。现有核酸检测和免疫检测方法多依赖专业仪器、训练有素的操作人员和集中实验室，便携性和实用性受限。本文开发了一种基于CRISPR-Cas12a的便携式、快速、高灵敏SARS-CoV-2检测方法。样品经快速预处理后，在温和条件下通过逆转录重组酶辅助...
无细胞DNA（cfDNA）因在癌症等疾病诊断中的潜力受到关注，但基于扩增方法的检测存在假阳性及靶标特异性引物设计困难等局限；已报道的CRISPR-Cas荧光生物传感器通常仍需扩增步骤。本研究首次开发了一种基于CRISPR-Cas12a的无核酸扩增荧光生物传感器，利用DNA功能化金纳米颗粒（AuNP）实现金属增强荧光（MEF）检测cf...
非洲猪瘟病毒（ASFV）等跨境病原体仍对公共卫生和食品安全构成严重社会经济威胁，亟需更廉价、快速且准确的诊断方法。近年来，CRISPR 系统的发展使基于 Cas13 和 Cas12/14 的核酸检测成为可能，这些系统可通过识别靶标核酸并副切割单链 DNA 报告子来报告靶标存在。现有方法多依赖荧光标记报告子和昂贵仪器，存在读数复杂、背...
现有转基因生物（GMO）外源基因及其表达产物检测方法通常依赖专业设备和熟练操作人员，CRISPR-Cas12a 核酸检测系统虽灵敏、特异，但荧光读出仍需大型仪器。本文建立了一种基于 CRISPR-Cas12a 的 GMO 可见点用检测平台，利用金纳米棒（GNRs）在蔗糖酶-葡萄糖氧化酶级联反应和 Fenton 反应诱导下的颜色变化实...
本文首次利用CRISPR-Cas12a系统构建三种两输入基本逻辑门：AND、OR和INHIBIT。这些逻辑门利用Cas12a系统的可编程性、序列特异性和高碱基分辨能力。其中AND门具有内置生物传感器潜力，可快速、高灵敏、高特异地响应金黄色葡萄球菌等外部病原菌。检测流程为：先提取细菌基因组DNA，再用PCR扩增目标femA基因，随后C...
高效信号放大是构建超灵敏生物传感器的关键，尤其适用于存在大量干扰物的生物相关物种检测。本文以LbaCas12a作为信号放大器，建立了一种通用CRISPR-Cas12a荧光检测平台，用于在超低浓度下检测多种分析物。该平台利用LbaCas12a被单链DNA中间体激活后产生的非特异性单链DNA酶活性，将非DNA靶标转化为可识别的ssDNA...
准确、快速、低成本地定量疾病生物标志物，对开发早期诊断即时检测系统至关重要。CRISPR V型效应蛋白近期发现的反式切割特性，使其成为具有高精度潜力的生物识别工具。本文报道了一种基于CRISPR-Cas12a（cpf1）的电化学生物传感器（E-CRISPR），与基于光学转导的生物传感器相比，其成本更低且更便携。通过优化Cas12a的...
本文首次将CRISPR-Cas技术应用于环境DNA（eDNA）的单物种检测。生物体会通过皮肤细胞、粪便等向环境释放DNA，eDNA监测具有无创、特异性和灵敏度高的优势。现有方法主要依赖PCR，温度循环使其难以用于现场监测和生物传感器适配。作者开发了等温扩增与CRISPR-Cas12a检测相结合的替代方法，利用Cas12a在crRNA...