Chemical Society Reviews|全球健康学院环境健康与生态安全系殷堃团队发...

　　

快速准确的分子诊断在生命科学、食品安全、环境监测等领域发挥重要作用。基于PCR或下一代测序技术的方法具有高准确度，但存在反应耗时长、分析程序复杂、仪器体积大和依赖专业人员操作等问题。近年来，基于规律成簇的间隔短回文重复序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR）/CRIPSR相关（CRISPR-associated，Cas）系统的检测技术快速发展，由于其具有强特异性和可编程性，且易与现场即时监测设备相结合，已在分子诊断领域展现出巨大潜力。然而，基于CRISPR/Cas的检测方法通常需要核酸靶标预扩增步骤来提高分析物的浓度，延长了检测时间，并增加气溶胶污染的风险，从而影响检测准确性。因此，各种基于CRISPR/Cas的无靶标扩增（amplification-free）检测策略被开发出来，旨在克服上述局限性，最大限度地减少因缺乏预扩增而导致的灵敏度损失，并利于非核酸靶标检测和便携式设备集成。

近期，上海交通大学医学院-国家热带病研究中心全球健康学院环境健康与生态安全系硕士研究生李慧敏等在Chemical Society Reviews杂志发表了“Amplification-free CRISPR/Cas detection technology: challenges, strategies, and perspectives”的综述性文章，对基于CRISPR/Cas系统的无扩增检测技术的近期成果进行了系统性总结归纳，并提出了该领域面临的挑战以及未来展望。

本文首先综述了基于无扩增的CRISPR/Cas检测技术的发展现状和面临的挑战，进而重点介绍了提升无扩增CRISPR/ Cas技术检测灵敏度的四种主要策略：优化CRISPR/Cas反应的关键参数、数字化灵敏检测平台、偶联其他灵敏信号传感器以及设计级联反应实现输出信号放大。最后，本文进一步讨论了基于无扩增CRISPR/Cas检测技术未来展望，包括实现各独立反应标准化、降低检测成本、形成整合的检测平台以适应现场即时检测的需求，以及无扩增靶标多重检测，这些进一步优化将有助于开发更有效的生物传感策略，使CRISPR/Cas检测技术成为真正理想的分子诊断工具。

上海交通大学医学院-国家热带病研究中心全球健康学院硕士研究生李慧敏和硕士研究生解艺为共同第一作者，全球健康学院殷堃研究员、胡沁沁副研究员和郭晓奎教授为该论文的共同通讯作者。本研究得到国家自然科学基金项目（22104090）、上海市自然科学基金项目（22ZR1436200）和转化医学国家重大科技基础设施（上海）（TMSK-2021-114）的支持。