CRISPR/Cas13a触发DNA步行机器扩增的SERS传感器：超灵敏检测癌症外泌体miRNA-106a的新策略

本文推荐一种基于CRISPR/Cas13a系统与DNA步行机器（DNA Walker）协同放大的表面增强拉曼散射（SERS）传感器，实现了胃癌外泌体miRNA-106a的超灵敏检测（检测限53.16 aM）。该技术通过Cas13a的反式切割激活DNAzyme驱动步行机器，在80分钟内完成信号级联放大，兼具高特异性与临床血清适用性，为肿瘤液体活检提供了新工具。

　　

Highlight

材料与仪器

七水合硫酸锌（ZnSO₄·7H₂O）、三羟甲基氨基甲烷（Tris）、硼酸等试剂购自国药集团。5×TBE缓冲液（含445 mM Tris、10 mM EDTA-2Na和450 mM H₃BO₃）用于实验体系构建。

外泌体miRNA传感机制

如方案1所示，该传感器由三部分组成：SERS标签（含Zn²⁺依赖性DNAzyme）、SERS捕获基底和CRISPR/Cas13a系统。当miRNA-106a存在时，Cas13a的反式切割活性被激活，其产物触发DNAzyme在SERS标签上"步行"，最终将拉曼信号分子锚定至捕获基底，实现信号指数级放大。

结论

本研究开发的SERS传感器通过两步法优化（DNAzyme与H1比例1:3，基底修饰DNA四面体探针浓度1 μM），在80分钟内实现6.1×10³ particles/mL的外泌体检测限，临床血清样本验证显示其可精准区分胃癌患者与健康人，为肿瘤早诊提供了"分子雷达"级检测工具。