玻璃纤维界面CRISPR/Cas通用试剂系统(g-CURS):实现多靶标超灵敏检测的级联放大技术

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:TRENDS IN Biotechnology 14.3

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  为解决多类生物标志物检测平台通用性不足的问题,研究人员开发了基于玻璃纤维界面CRISPR/Cas的通用试剂系统(g-CURS)。该系统采用固定crRNA/ssDNA激活剂组合,通过环状报告分子(CRs)实现CRISPR/Cas12a介导的指数级联放大,可在30分钟内实现病毒核酸的aM级检测,80分钟完成帕金森病血清外泌体蛋白的pM级检测。该技术为无仪器化精准医疗提供了革新性解决方案。

  

这项突破性研究展示了一种革命性的玻璃纤维界面CRISPR/Cas检测系统(g-CURS)。该系统巧妙地将固定组合的CRISPR RNA(crRNA)和单链DNA(ssDNA)激活剂与玻璃纤维载体结合,通过创新的环状报告分子(Circular Reporters, CRs)触发CRISPR/Cas12a介导的级联放大反应。就像分子级别的多米诺骨牌效应,该技术能在30分钟内捕捉到病毒核酸的aM(10-18M)级信号,堪比在游泳池里找一粒盐的灵敏度。

对于蛋白质检测,研究者设计了抗体-ssDNA激活剂复合物,成功在帕金森病(PD)患者血清外泌体中检出pM(10-12M)级低丰度蛋白。特别值得一提的是,系统采用独特的连接酶识别策略,可精准区分单碱基突变,就像分子尺度的"大家来找茬"游戏。

整个检测仅需5μL样本,配合便携式荧光读取设备,完美适配床边检测(POCT)需求。不过这项技术目前处于TRL4阶段,就像刚通过实验室测试的"科技新秀",还需要优化样本前处理方法才能真正走向临床。这项研究为摆脱笨重仪器的精准医疗打开了新思路,未来可能成为分子诊断领域的"瑞士军刀"。

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