基于PLA-CRISPR直接偶联的均相免扩增高灵敏PDGF检测技术及其在癌症标志物分析中的应用

本研究创新性地将邻近连接分析（PLA）与CRISPR/Cas12a系统直接耦合，开发出首个免核酸扩增的均相检测平台，实现了血小板衍生生长因子（PDGF-BB）41.96 fM的超敏检测。该技术通过动力学数学模型验证双线性范围，可裸眼观察且保持高特异性，为癌症标志物的即时检测（POCT）提供了新范式。

　　

Highlight

这项研究开创性地实现了邻近连接分析（PLA）与CRISPR/Cas12a系统的无缝对接，无需核酸扩增即可达到飞摩尔级检测灵敏度。通过双适体协同识别策略，成功解析了PDGF-BB蛋白与适体的结合动力学特征，其双线性检测范围经数学模型完美验证。更令人振奋的是，该平台可轻松切换为裸眼观察模式，为基层医疗场景提供了革命性的检测工具。

Proof-of-concept of PLA-CRISPR

如图1A所示，我们设计了包含分裂触发序列（TS）的双探针系统：Probe_L携带5'端分裂TS（Spl_L）和Apt_41t适体，Probe_R则整合3'端分裂TS（Spl_R）与Apt_36t适体。当PDGF-BB同时结合双探针时，T4 DNA连接酶催化形成完整TS，激活Cas12a/crRNA复合物的反式切割活性。优化后的crRNA设计使系统灵敏度提升近10倍（图1D），而引入的"分子刹车"序列（图S3）有效降低了背景噪声。

Conclusions

我们成功构建了首个PLA直接偶联CRISPR的均相生物传感平台，其41.96 fM的检测限媲美扩增技术。通过理论模型揭示了适体-靶标结合动力学特征，并首次发现两个适体在PDGF-BB上的重叠结合域。该平台在血清/尿液检测中表现优异，且通过问卷调研证实其裸眼判读的实用性，为癌症早诊提供了突破性技术方案。