深圳大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院劉翼振副教授團(tuán)隊(duì)在Nature Index期刊Analytical Chemistry（中科院大類一區(qū)，TOP期刊）上發(fā)表了題為“From Lab to Home: Ultrasensitive Rapid Detection of SARS-CoV-2 with a Cascade CRISPR/Cas13a-Cas12a System Based Lateral Flow Assay”的研究論文。全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.4c02726。副教授劉翼振與副研究員陳勇為論文通訊作者，碩士研究生胡镕渙為第一作者，深圳大學(xué)為唯一通訊單位。本研究得到了科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和深圳市科技計(jì)劃穩(wěn)定支持項(xiàng)目的大力支持。

創(chuàng)新背景

在COVID-19大流行期間，居家檢測(cè)作為一種快速、便捷且低成本的診斷手段，在公共衛(wèi)生防控中發(fā)揮了重要作用。然而，市售抗原檢測(cè)試劑盒由于靈敏度不足，易導(dǎo)致假陰性結(jié)果；RT-PCR盡管靈敏度高，但需實(shí)驗(yàn)室環(huán)境支持，不適合家庭使用。劉翼振團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種結(jié)合CRISPR級(jí)聯(lián)系統(tǒng)與側(cè)向流免疫層析分析的新型檢測(cè)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)擴(kuò)增條件下的高靈敏度SARS-CoV-2檢測(cè)，解決了現(xiàn)有檢測(cè)方法的不足。

圖1. CLEAR體系原理示意圖

研究亮點(diǎn)

1.創(chuàng)新檢測(cè)體系CLEAR：該研究提出了一種無(wú)擴(kuò)增、高靈敏度的POC檢測(cè)方法，通過使用病毒核酸快速釋放劑預(yù)處理鼻咽拭子樣本，僅需3-5分鐘；隨后與CLEAR試劑反應(yīng)30分鐘即可在33攝氏度下檢測(cè)。該方法在紙基試紙條上顯示結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)快速、直觀的檢測(cè)。

2.超高靈敏度與特異性：CLEAR體系能夠在30分鐘內(nèi)檢測(cè)新冠病毒RNA特異性序列，檢出限（LOD）低至1 aM。對(duì)于CT值小于34.93的臨床樣本，CLEAR實(shí)現(xiàn)了100%的陽(yáng)性和陰性符合率。這一性能大幅提升了家庭檢測(cè)的可能性與可靠性。

3.精準(zhǔn)分型檢測(cè)：通過編程化的crRNA設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)識(shí)別K417N、K417T和L452R等單堿基突變位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)SARS-CoV-2變異株的無(wú)擴(kuò)增分型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，CLEAR體系在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品和臨床樣本的分型檢測(cè)中表現(xiàn)優(yōu)異，具備應(yīng)用于多種呼吸道病原體檢測(cè)的潛力。

4.便捷與經(jīng)濟(jì)性：CLEAR體系設(shè)計(jì)為家庭檢測(cè)工具，具有便捷操作、經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn)。與傳統(tǒng)的PCR檢測(cè)相比，該方法顯著降低了污染風(fēng)險(xiǎn)和檢測(cè)時(shí)間，非常適合在資源有限的環(huán)境中使用。

圖2. CLEAR體系對(duì)臨床樣本的分型檢測(cè)

未來展望

本研究不僅為居家分子檢測(cè)提供了新的解決方案，還展示了CRISPR技術(shù)在公共衛(wèi)生和家庭診斷領(lǐng)域的巨大潛力。未來，基于CRISPR的檢測(cè)技術(shù)有望擴(kuò)展至其他病原體的檢測(cè)，為更加廣泛的健康監(jiān)測(cè)和疾病防控提供支持。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展標(biāo)志著在實(shí)驗(yàn)室之外實(shí)現(xiàn)高靈敏、可靠的疾病檢測(cè)邁出了重要的一步。