综述：MXene纳米酶与CRISPR/Cas系统在双模式传感器中的应用

这篇综述系统阐述了基于MXene纳米酶和CRISPR/Cas系统的双模式传感器（dual-mode sensors）在核酸检测、病原菌和小分子物质分析中的前沿进展。MXene凭借超大比表面积、优异生物相容性及丰富亲水基团，可高效固定天然酶或制备纳米酶；CRISPR/Cas系统通过特异性识别与顺/反式切割（cis/trans cleavage）功能，结合核酸扩增技术实现信号放大。二者通过交叉验证的双信号输出机制，显著降低假阳性/假阴性风险，拓展检测范围。

　　

Characteristics of MXene
MXene是一种类石墨烯结构的二维过渡金属碳/氮化物，通过选择性刻蚀MAX相（化学式M_n+1AX_n，n=1-4）中的A相层制备而成。其表面富含-OH、-O等亲水基团，比表面积可达1500 m²/g，为天然酶固定和纳米酶制备提供理想载体。例如，Ti₃C₂Tx MXene可通过静电作用吸附辣根过氧化物酶（HRP），催化显色底物TMB产生双信号输出。

Components
CRISPR/Cas系统由CRISPR序列和Cas蛋白组成。CRISPR序列包含前导序列（AT富集区）、重复序列（含5-7 bp回文结构）和间隔序列（源自病原体DNA）。Cas9蛋白通过sgRNA引导靶向切割双链DNA，而Cas12a/Cas13a还能反式切割周围单链核酸，实现信号级联放大。

Dual-mode sensor
双模式传感器通过整合如比色-荧光、电化学-拉曼等独立信号通道，突破单信号检测的局限性。例如：MXene负载金纳米颗粒构建的比色-表面增强拉曼散射（SERS）传感器，可同步检测10^-12 M浓度的小分子污染物；CRISPR/Cas12a耦合滚环扩增（RCA）技术，实现核酸的荧光-电化学双模检测，灵敏度较单模式提升100倍。

Summary and future perspectives
当前挑战在于MXene的长期稳定性优化及CRISPR/Cas系统在复杂样本中的抗干扰能力提升。未来趋势包括开发MXene-金属有机框架（MOFs）复合纳米酶，以及将CRISPR检测与微流控芯片整合，推动POCT（床旁检测）设备发展。