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为解决 HSV 检测特异性不足及复杂样本中检测性能待优化的问题，研究人员构建 CRISPR/Cas12a 触发的 ECL 生物传感器。设计合成自增强近红外硒基聚合物点，结合 CHA 信号放大，实现 HSV 宽线性范围（1 fM - 1 nM）、低检测限（0.1 fM）检测，为临床检测提供新策略。
在病毒检测的领域中，单纯疱疹病毒（HSV）的精准识别一直是困扰医学界的难题。作为疱疹病毒家族的常见成员，HSV 的临床症状与其他疱疹病毒高度相似，导致传统检测方法容易出现误诊或漏诊。目前主流的聚合酶链式反应（PCR）技术虽具备较高准确性，但依赖昂贵仪器、专业操作人员和严格实验条件，难以在基层医疗场景普及。与此同时，传统发光材料在检测中面临背景噪声高、组织穿透能力有限等挑战，如何开发一种兼具高特异性、高灵敏度且成本低廉的检测方法，成为亟待攻克的科学难题。
为突破上述瓶颈，江苏某研究机构的科研团队开展了一项创新研究。他们将目光聚焦于 CRISPR/Cas12a 系统的高特异性识别能力与近红外（NIR）发光材料的低干扰特性，致力于构建一种新型电化学发光（ECL）生物传感器，相关成果发表在《Biosensors and Bioelectronics》。这项研究通过整合生物识别、信号放大和新型发光材料三大核心要素，为 HSV 的超灵敏检测提供了全新解决方案。
研究人员采用的关键技术方法包括：一是设计合成自增强近红外硒基聚合物点（TEA-Pdots），通过硒原子掺杂扩大共轭体系，实现 760 nm 的近红外发射，有效降低背景噪声；二是结合催化发夹自组装（CHA）信号放大技术，通过 DNA 发夹结构的链式反应实现信号级联放大；三是利用 CRISPR/Cas12a 系统的靶向切割功能，当目标 HSV DNA 存在时，Cas12a 特异性识别含 PAM 序列（TTTV）的靶链，激活非特异性反式切割活性，阻断 CHA 信号通路，从而通过 ECL 信号变化实现定量检测。实验中使用了透射电子显微镜（TEM）对聚合物点形貌进行表征，并通过聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）等手段验证核酸反应效率。
表征结果与性能验证
通过纳米沉淀法制备的 TEA-Pdots 呈均匀球形，粒径约 50 nm，表面富集羧基官能团，便于后续 DNA 探针修饰。电化学发光测试显示，该聚合物点无需共反应试剂即可实现自增强发光，近红外波段的发光强度比传统材料提高 3 倍以上，显著提升检测信噪比（S/N）。
检测性能评估
该生物传感器展现出宽线性检测范围（1 fM 至 1 nM）和极低检测限（0.1 fM，S/N=3）。在特异性实验中，对其他疱疹病毒（如 EB 病毒、水痘带状疱疹病毒）及人类基因组 DNA 均无交叉反应，证明 CRISPR/Cas12a 系统的高特异性识别能力。临床样本测试显示，传感器对疱疹患者病灶拭子样本的检测结果与 PCR 金标准吻合度达 98.7%，且抗干扰能力优于传统 ECL 方法。
实际应用潜力
研究构建的 CRISPR/Cas12a 触发 ECL 生物传感器，成功解决了复杂生物样本中 HSV 检测的特异性与灵敏度难题。通过硒基聚合物点的近红外发光特性与 CHA 信号放大的协同作用，不仅避免了传统无机量子点的重金属污染问题，还实现了深层组织样本的低背景检测。这种集高特异性识别、信号放大和环境友好型发光材料于一体的检测平台，为临床病毒诊断提供了操作简便、成本低廉的新工具，有望在基层医疗和现场快速检测中推广应用。未来，该技术框架可进一步拓展至其他病原体或肿瘤标志物的检测，为生物医学分析领域开辟新的研究方向。
