重组腺相关病毒（rAAV）基因组滴度是基因治疗产品临床给药、生产和质量分析的关键指标。qPCR 和 dPCR 虽常用于 rAAV 基因组定量，但受扩增效率、标准品一致性和仪器平台差异影响，准确性和稳健性有限。CRISPR-Cas12a 生物传感器已用于病毒检测，但尚未见用于基因治疗产品滴度测定的报道。本研究开发并优化了一种无扩增 C...
癌胚抗原（CEA）检测对癌症早期诊断具有重要意义，但现有方法在可及性和特异性方面受限。本研究提出一种基于CRISPR-Cas12a的快速、便捷检测方案，用于直接检测临床血清样品中的CEA，以克服上述局限。该方案首先利用三维DNA滚动机器进行目标识别与信号释放，随后进行5 min的Cas12a介导切割反应。方法可在人血清中实现高抗干扰...
脓毒症是由机体对既有感染产生过度反应导致的危重医学状况，早期检测致脓毒症细菌感染可显著改善治疗并预防脓毒症发生。然而，现有即时检测传感器往往复杂、昂贵，或缺乏有效细菌检测所需灵敏度。为此，作者开发了一种石墨烯氧化物CRISPR-Cas12a（GO-CRISPR）生物传感器，用于人血清中致脓毒症细菌的现场检测。该策略中，单链DNA（s...
CRISPR技术因具有极高的灵敏度和特异性，已被广泛用于病原体检测。尽管高长径比微结构在增强生化反应中的应用潜力已受到关注，但其在CRISPR检测中的应用仍较少。本研究开发了一种基于FRET的生物传感器，将高长径比微结构与Cas12a介导的trans-cleavage相结合，用于检测HPV 16 DNA片段。结果表明，密度更高的微柱...
CRISPR技术因高灵敏度和特异性被广泛用于病原体检测。尽管高长径比微结构在增强生化反应方面具有潜力，但其在CRISPR检测中的应用较少。本研究开发了一种基于FRET的生物传感器，结合高长径比PDMS微柱阵列和Cas12a介导的反式切割活性，用于检测HPV 16 DNA片段。结果表明，密度更高的微柱具有更强的分子结合能力，可使检测灵...
食品源致病菌威胁全球公共卫生，亟需简便的细菌检测方法。本研究建立了一种管上实验室生物传感器，用于食品源细菌的简单、快速、灵敏和特异性检测。该传感器利用可旋转 Halbach 圆柱磁体、铁丝网和磁性硅珠（MSB）实现目标菌 DNA 的提取与纯化，并将重组酶辅助扩增（RAA）与 CRISPR-Cas12a 结合，用于 DNA 扩增和荧光...
微小RNA（miRNA）在多种疾病病理发展中发挥重要作用，被视为诊断和预后潜在生物标志物。本文提出一种结合T7 RNA聚合酶与CRISPR-Cas12a的双酶级联平台（BPTC）用于miRNA检测。该平台将phi29 DNA聚合酶介导的RNA到DNA转换/扩增能力与CRISPR-Cas12a反式切割活性相结合。目标miRNA与识别s...
松材线虫（Bursaphelenchus xylophilus）引起松枯病，是全球松树最具破坏性的病害之一，因此快速准确检测对防控至关重要。传统方法费时且依赖昂贵仪器。本研究将环介导等温扩增（LAMP）与 CRISPR 技术结合，建立用于松材线虫的智能检测与分析系统 LAMP-CRISPR/Cas12a，整合现场采样、快速检测和智能...
本文提出一种可控crRNA自转录辅助的双放大CRISPR-Cas12a策略（CST-Cas12a），用于高灵敏、高特异检测真核细胞中结构选择性核酸酶FEN1（flap endonuclease 1）活性。该策略设计含5′突出flap的分支DNA探针作为FEN1水解底物；FEN1切割产生的flap与模板探针退火，并作为引物启动延伸反应...
本研究开发了一种基于双功能哑铃探针的荧光生物传感器，用于肺癌细胞和组织中微小RNA（miRNA）的级联放大检测。该传感器将引物交换反应（PER）与CRISPR-Cas12a系统整合：目标miR-486-5p与哑铃探针结合后暴露引物结合区，短引物在Bst large fragment DNA聚合酶作用下延伸，并通过分支迁移释放探针，循...
玉米赤霉烯酮（ZEN）对人和动物有害，发展快速灵敏检测方法很重要。本文提出一种基于双适配体识别和 EnGen LbaCas12a 与 Nt.AlwI 切口内切酶双重信号放大的 ZEN 荧光监测方法。当 ZEN 存在时，与适配体 Z0 结合，使 Z1 释放到溶液中；经磁分离后加入 Nt.AlwI，形成切口酶循环，30 min 内产生大...
8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶对维持基因组稳定性至关重要，其活性异常可扰乱DNA损伤修复并增加致癌致畸风险。本文构建基于CRISPR-Cas的荧光生物传感器，用于快速灵敏检测8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶。该传感器采用发夹探针，将二次链置换扩增（SDA）与CRISPR/Cas12a效应器结合，40 min内等温完成。酶存在时，PNK辅助...
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...
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...
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...
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...
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...
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...