一锅法等温线性扩增及基于Cas12a的核酸检测

《ACS Synthetic Biology》：One-Pot Isothermal Linear Amplification and Cas12a-Based Nucleic Acid Detection

CRISPR诊断新方法CATNAP实现单步检测无需预扩增，通过等温扩增结合Cas12a识别，适用于低资源地区HPV分型及宫颈癌筛查，提升诊断效率和可及性。

　　

基于CRISPR的核酸诊断技术是一类极具前景的即时检测工具，有望显著改善全球数百万人的医疗健康状况。然而，这些诊断方法需要进行核酸预扩增，这一额外步骤使得其在资源匮乏的环境中难以应用。在这里，我们开发了CATNAP（Cas trans-核酸酶检测扩增产物）技术，该技术将等温线性DNA扩增与Cas12a检测集成在一个反应过程中。CATNAP利用切割酶和DNA聚合酶持续生成单链DNA，激活Cas12a的trans-切割活性，同时不会损伤模板DNA。我们通过优化酶组合、缓冲条件及目标选择，实现了高效的催化效果。CATNAP能够准确区分高风险和低风险的HPV病毒株，并且仅需最简单的设备就能从宫颈癌细胞的裂解液中检测出HPV-16病毒，相比基于PCR的方法具有明显优势。我们认为，CATNAP技术在保持简便性的同时，弥补了CRISPR诊断技术在灵敏度方面的不足，使得在资源有限的环境中也能实现准确的疾病检测。