综述：核酸引导蛋白赋能的水体污染物检测

《TRENDS IN Chemistry》：Nucleic acid-guided protein-empowered aquatic contaminants sensing

本综述系统阐述了核酸引导蛋白（CRISPR/Cas12a、Argonaute等）技术在水体污染物检测领域的最新进展。重点分析了其可编程性、信号转导兼容性及现场部署设计如何推动环境监测变革，并展望了多路检测、灵敏度提升、人工智能（AI）辅助工程等未来方向。

　　

Highlights

近年来，核酸引导蛋白系统的快速发展使得水体污染物检测在特异性、灵敏度和成本效益方面显著提升。规律成簇间隔短回文重复序列（CRISPR）及其关联蛋白（Cas）家族凭借其非特异性反式切割活性成为信号放大的理想工具；Argonaute（Ago）蛋白则能够实现多靶标序列识别和彩色信号输出。基于CRISPR/Cas和Ago的创新平台通过多样化信号读出模式与集成化现场设备，实现了对水体污染物的便捷、高灵敏、快速检测。尽管工具库不断丰富，但在多路检测、灵敏度优化、人工智能辅助工程设计及现场检测集成等方面仍面临挑战。

Abstract

核酸引导蛋白（如CRISPR/Cas12a、Argonaute）的快速发展使其成为水体污染物传感领域的变革性技术。其可编程特性、与多种信号转导系统的兼容性以及现场适用设计，为环境监测提供了前所未有的现场解决方案。本综述系统梳理了核酸引导蛋白的作用机制，深入评述了其技术实施策略（包括现场检测平台），并重点展示了其在水体污染物检测中的具体应用。文章进一步探讨了当前技术在多路检测、灵敏度提升、人工智能辅助工程及现场检测集成等领域面临的挑战与未来研究方向，旨在为开发新一代核酸引导蛋白环境监测工具、应对水界面“一体健康”挑战提供重要参考。