综述：基于CRISPR/Dx的比色和电化学检测系统在即时检测中的应用

这篇综述系统阐述了CRISPR/Cas技术与个人血糖仪(PGM)、验孕试纸(PTS)和辣根过氧化物酶(HRP)等商业化分析设备的创新整合，为即时检测(POCT)提供了便携、经济且高灵敏的分子诊断方案。文章深入解析了Cas9/Cas12a/Cas13a的顺式/反式切割(cis-/trans-cleavage)特性在核酸检测中的信号放大机制，并探讨了该技术在肿瘤早筛和传染病诊断中的转化前景。

　　

Abstract
CRISPR/Cas技术通过与个人血糖仪(PGM)、验孕试纸(PTS)和辣根过氧化物酶(HRP)等商业化平台的整合，正在重塑即时检测(POCT)的格局。这些系统利用Cas蛋白的反式切割活性实现信号放大，无需预扩增步骤即可达到单分子级灵敏度。其中CRISPR-PGM将核酸信号转化为葡萄糖浓度变化，CRISPR-PTS通过释放人绒毛膜促性腺激素(hCG)产生显色反应，而CRISPR-HRP则借助酶促显色实现可视化检测。

Introduction
CRISPR/Cas系统从基因编辑工具转型为分子诊断平台的关键在于Cas12/Cas13的反式切割特性。Cas12a（约1300个氨基酸）能靶向dsDNA/ssDNA，Cas13a（约1250个氨基酸）专一识别ssRNA，其非特异性切割荧光报告基团的特性为信号放大奠定了基础。与传统荧光检测相比，PGM（葡萄糖氧化酶介导）、PTS（胶体金标记）和HRP（3,3',5,5'-四甲基联苯胺显色）系统摆脱了对昂贵设备的依赖，更适用于资源有限地区。

CRISPR-PGM
PGM的核心优势在于其全球普及性和操作简便性。通过将靶标核酸与麦芽糖修饰的报告分子偶联，CRISPR/Cas的激活会释放麦芽糖酶，催化麦芽糖水解为葡萄糖从而被PGM检测。这种"核酸-糖信号"转换策略已成功用于SARS-CoV-2和HPV的检测，灵敏度可达1 aM。

CRISPR-PTS
验孕试纸的改造关键在于hCG抗体的替代策略。当Cas12a识别靶DNA后，其反式切割活性会释放预先封闭的hCG分子，在T线产生红色条带。最新研究通过双抗体夹心法将检测限提升至0.1 pM，且与荧光定量PCR结果高度一致。

CRISPR-HRP
HRP系统通过将Cas9与抗体融合实现双重识别。在检测循环肿瘤DNA(ctDNA)时，Cas9-sgRNA复合物特异性结合突变位点后，连接的HRP催化显色底物产生吸光度变化。微流控芯片集成版本可在15分钟内完成KRAS基因突变的检测。

Current challenges
尽管实验室研究取得突破，但室温稳定性（Cas蛋白在37°C以上易失活）、多重检测能力（目前仅限于单靶标）、以及假阳性控制（非特异性切割导致的背景信号）仍是产业化的主要瓶颈。SHERLOCK和DETECTR平台的监管审批经验表明，标准化冻干工艺和内部控制品是转化关键。

Concluding remarks
未来发展方向包括：开发耐热Cas变体（如ThermoCas9）、建立微流控多联检系统、探索CRISPR-PTS在液体活检中的应用。特别是对于居家癌症自检，需要建立完善的远程医疗解读体系以规避伦理风险。随着合成生物学与微纳加工技术的进步，这些"基因剪刀+商业设备"的跨界组合有望推动分子诊断进入家庭场景。