综述：CRISPR/Cas与SERS的协同整合：迈向实际应用的共赢策略

这篇综述系统阐述了CRISPR/Cas基因编辑系统与表面增强拉曼光谱（SERS）技术的协同整合策略，重点探讨了二者在核酸超灵敏检测中的互补优势。CRISPR/Cas凭借高特异性靶向识别能力，结合SERS独特的指纹图谱（400-1800 cm?1 ）和局域表面等离子共振（LSPR）效应，实现了无需核酸扩增（preamplification-free）的分子诊断平台构建，为病原体检测和单碱基突变分析提供了革新性解决方案。

　　

Abstract
近年来，成簇规律间隔短回文重复序列（CRISPR）及其关联核酸酶（Cas）系统已成为基因组编辑的强大工具。除编辑功能外，CRISPR/Cas系统因其高灵敏度和特异性，在分子诊断尤其是核酸检测领域引发广泛关注。表面增强拉曼光谱（SERS）技术依托等离子体纳米结构，凭借卓越的灵敏度和特征光谱带成为生物传感的重要方法。二者的整合催生了多种超灵敏检测策略，本文系统综述了该交叉领域的技术原理、应用进展与未来挑战。

Introduction
CRISPR/Cas系统源于原核生物适应性免疫机制，被誉为"基因剪刀"，已广泛应用于基因修饰、表达调控和高灵敏度检测。与传统PCR技术相比，其优势在于操作简便、成本低廉且无需复杂设备。SERS技术则通过分子振动指纹（400-1800 cm^?1
）实现痕量物质鉴定，便携式设备更适用于现场检测。二者的结合形成级联信号放大系统：CRISPR/Cas完成靶标精准识别后，SERS通过等离子体纳米结构产生增强效应，将检测限提升至单分子水平。

CRISPR/Cas系统
根据Cas效应蛋白差异，该系统可分为两大类六种类型。第一类（I、III、IV型）依赖多亚基复合物，第二类（II、V、VI型）则通过单一效应蛋白发挥作用。其中Cas9（II型）和Cas12/Cas13（V/VI型）因可编程性sgRNA设计，成为分子诊断的首选工具。

SERS技术
该技术核心在于局域表面等离子共振（LSPR）效应：当入射光与金/银纳米结构相互作用时，会产生电磁场增强效应，使吸附分子的拉曼信号放大10⁶
-10¹⁴
倍。独特的"指纹区"光谱可实现多靶标并行检测，而功能化纳米探针（如免疫SERS标签）进一步提高了检测特异性。

应用进展
在新冠病毒检测中，CRISPR/Cas12剪切触发纳米粒子聚集，产生SERS信号变化，检测限达0.5拷贝/μL。肿瘤标志物分析方面，通过设计针对KRAS突变的sgRNA，实现了血清中0.01 fM突变DNA的检出。此外，该平台还可用于抗生素耐药基因筛查，较传统方法缩短检测时间80%。

挑战与展望
当前瓶颈包括纳米基底批次稳定性、复杂样本基质干扰等问题。未来发展方向聚焦于：①开发新型Cas变体（如mini-Cas）提升递送效率；②构建多功能SERS标签实现多重检测；③集成微流控技术实现全自动化检测。随着便携式拉曼设备的普及，该技术有望在基层医疗和现场快检中发挥更大价值。

Conclusions
CRISPR/Cas-SERS联用技术正推动分子诊断进入"精准+便携"的新纪元。通过持续优化信号转导机制与设备微型化，这一平台将在传染病防控、精准医疗和环境监测等领域展现变革性潜力。