基于CRISPR/Cas12a与双循环信号放大的17β-雌二醇即时检测技术：妊娠试纸条的革新应用

针对环境与食品中痕量17β-雌二醇（E2）检测的灵敏度不足问题，研究人员开发了一种结合CRISPR/Cas12a高效切割与双循环信号放大策略的POCT平台。通过将E2信号转化为妊娠试纸条（PTS）的显色读数，实现了0.0403 pM的超低检测限，为内分泌干扰物监测提供了便携、高灵敏的解决方案。

　　

背景与挑战
17β-雌二醇（E2）作为畜牧业中广泛使用的生长促进剂，其残留可通过食物链引发人体内分泌紊乱，甚至导致生殖与免疫系统损伤。尽管高效液相色谱-质谱（HPLC-MS/MS）等传统方法能精准检测E2，但其依赖大型设备且成本高昂，难以在资源有限地区推广。即时检测（POCT）技术虽具便携优势，但现有妊娠试纸条（PTS）因单分子信号转换机制导致灵敏度不足，无法满足环境与食品中痕量E2的监测需求。

研究设计与技术方法
河北医科大学等机构的研究团队提出了一种创新策略：通过E2适配体触发双循环信号放大（酶切循环与催化发夹组装CHA），产生大量双链DNA激活CRISPR/Cas12a的旁路切割活性，进而释放磁性微球（MBs）连接的hCG分子，最终通过PTS显色定量。研究采用商业PTS作为读值工具，结合Cas12a的ssDNA切割特性与Nb.BbvCI酶的特异性识别，实现了信号级联放大。

研究结果

1. 检测原理验证
实验证实，E2与适配体结合后释放的cDNA可触发HP1-HP2杂交链反应，生成HP2-HP3双链体激活Cas12a。该复合物切割MBs-ssDNA-hCG探针后，游离hCG与PTS抗体结合产生显色信号，显色强度与E2浓度正相关。

2. 灵敏度与特异性
在1.0×10^?1
–200.0 pM范围内呈现线性响应，检测限低至0.0403 pM。交叉实验显示，双酚A（BPA）、雌三醇（E3）等类似物无干扰信号，证实体系的高特异性。

3. 实际样本检测
加标牛奶与尿液中E2回收率为92.3%-107.8%，变异系数<8.5%，表明方法在复杂基质中的可靠性。

结论与意义
该研究首次将CRISPR/Cas12a系统与双循环放大策略整合于PTS平台，突破了传统POCT的灵敏度瓶颈。其“仪器零依赖”特性特别适用于基层监测，为环境污染物、激素滥用等公共卫生问题提供了普适性检测框架。论文发表于《Bioelectrochemistry》，标志着POCT技术在分子诊断领域的重大革新。