综述：CRISPR/Cas介导的侧向流动检测技术用于即时诊断病原细菌：最新进展与未来趋势

《Microchemical Journal》：CRISPR/Cas-mediated lateral flow assays toward the point-of-care pathogenic bacteria detection: Recent advances and future trends

CRISPR/Cas技术与侧流层析联用显著提升食源性病原体快速检测灵敏度与便捷性，适用于资源有限场景。研究系统评述了Cas12/13介导的LFA机制、优势及现存挑战，重点分析了对沙门氏菌、副溶血性弧菌等7类常见食源性致病菌的检测效能。

　　在当今社会，食品安全和公共健康问题日益受到重视。病原体细菌广泛存在于食物和环境中，对人类健康构成重大威胁。因此，开发高灵敏度和快速检测传感器以识别这些病原微生物显得尤为重要。近年来，随着科学技术的不断进步，集成侧向流动检测（LFA）与基于CRISPR的生物传感技术成为一种创新性的点对点（POC）诊断方法。LFA因其操作简便、检测速度快和结果直观，已被广泛应用于各种目标的检测，包括核酸和蛋白质。而基于CRISPR的生物传感系统，特别是利用Cas12和Cas13效应物的系统，能够显著提高LFA的检测性能，实现高特异性和高灵敏度的核酸检测。

CRISPR/Cas系统与LFA的结合，使得新的诊断平台得以开发，这些平台具备高特异性、高灵敏度、低成本、快速反应和易于操作等优点，特别适用于资源有限的地区。通过工程化的CRISPR相关酶，如Cas9、Cas12和Cas13，可以利用引导RNA（gRNA）识别特定的核酸序列，达到单核苷酸级别的检测精度。其中，Cas12和Cas13具有旁裂活性，这一特性可以被用来增强LFA平台的信号放大，提高检测的可靠性。

在实际应用中，样本采集和细菌分析通常在同一地点进行，例如超市、餐厅和食品加工厂，因此需要在短时间内获得检测结果。传统方法如细菌培养虽然操作简单且实验成本低，但其耗时较长，难以满足现场快速检测的需求。而酶联免疫吸附测定（ELISA）等免疫检测技术，虽然检测范围广，但其成本高且可重复性有限。此外，基于核酸扩增技术（如PCR）的检测方法虽然具有高灵敏度和准确性，但其操作复杂，容易受到假阳性和假阴性结果的影响，从而影响检测的稳定性。

基于CRISPR的侧向流动检测系统在食品检测领域展现出巨大的潜力。该系统能够有效识别多种食品源病原体，包括大肠杆菌（E. coli）、沙门氏菌（Salmonella）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、布鲁氏菌（Brucella）、芽孢杆菌（Bacillus）、霍乱弧菌（Vibrio parahaemolyticus）等。这些细菌引起的疾病类型多样，从轻微的胃肠道不适到严重的、甚至危及生命的感染。因此，快速、准确的检测手段对于疾病的预防和控制具有重要意义。

随着CRISPR技术的不断成熟，其在生物传感领域的应用也逐步扩大。目前，许多研究已经将CRISPR与LFA结合，开发出多种高灵敏度的检测平台。然而，这些技术在实际应用中仍面临一些挑战，例如检测灵敏度的提升、特异性优化以及商业化的可行性。此外，如何在复杂样本中减少非目标因素的干扰，如引物二聚体，也是需要解决的关键问题。

在商业应用方面，CRISPR/LFA技术具有广阔的前景。全球针对传染病的体外诊断市场在2021年已达到约1136亿美元，预计未来几年将持续增长。CRISPR/LFA技术的商业化发展，旨在实现与现有检测方法相当或更高的灵敏度，同时降低检测成本，提高检测效率。此外，这些技术的普及还需要考虑其在实际应用中的稳定性、可靠性以及用户友好性。

综上所述，基于CRISPR的侧向流动检测系统在食品安全和公共健康领域具有重要的应用价值。随着研究的深入和技术的进步，这些系统在检测性能、检测精度和检测范围等方面不断优化，为快速、准确的病原体检测提供了新的解决方案。未来，进一步提升检测的多路复用能力、减少检测过程中的干扰因素以及推动这些技术的商业化发展，将是该领域研究的重点方向。