10月1日，中國科學院深圳先進技術研究院生物醫(yī)學與健康工程研究所研究員楊慧團隊，與深圳市兒童醫(yī)院麻曉鵬、謝中建團隊合作，在《生物傳感器與生物電子學》上發(fā)表最新研究進展。該研究開發(fā)了一種基于CRISPR/Cas12a和等溫擴增技術（LOC-CRISPR）的簡單、全封閉、高度集成的微流控系統(tǒng)，可以特異性識別多種常見呼吸道病毒及其變種。

呼吸道病毒是導致呼吸道感染的主要因素之一，包括冠狀病毒、流感病毒和呼吸道合胞病毒等。在兒童和老年人等高風險人群中，病毒感染導致的死亡率極高。傳統(tǒng)的診斷方法通常需要復雜的實驗設備和較長的檢測周期，且存在著高成本、低靈敏度等問題。此外，傳統(tǒng)的PCR技術只能確定病毒類型，如果要檢測同一病毒的不同變異株，就需要進行昂貴且耗時的基因測序。

為了解決上述問題，研究人員開發(fā)了一種名為LOC-CRISPR的新技術，它基于CRISPR/Cas12a和等溫擴增技術，是一種簡單、全封閉、高度集成的微流控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對SARS-CoV-2（新冠病毒）及其變異株、H1N1（甲型流感病毒）、H3N2（甲型流感病毒）、IVB（流感病毒）和HRSV（呼吸道感染病毒）的進行精準識別。在臨床樣本測試中，研究團隊使用LOC-CRISPR芯片分析了50份鼻咽拭子樣本（44份陽性和6份陰性），并獲得了優(yōu)異的靈敏度（97.8％）和特異性（100％）。

該系統(tǒng)中，研究人員在LOC-CRISPR芯片中集成了核酸提取、核酸擴增和熒光檢測三個功能區(qū)。并且LOC-CRISPR芯片還設計了用于多重檢測（兩個樣本輸入和十個結果輸出）需求的特殊結構。該系統(tǒng)中的另一項關鍵技術是CRISPR/Cas12a技術，它是一種基于RNA導向的基因編輯技術，能夠通過特異性識別和切割DNA序列，具有高度特異性和高效率的特點。研究團隊利用CRISPR/Cas12a的導向作用，將其與等溫擴增技術相結合，減少檢測步驟，降低檢測時間，不僅實現了呼吸道病毒的種類識別，而且還實現了對新型冠狀病毒的不同變異株之間的堿基序列識別。

該研究有望實現將實驗室科學帶入社區(qū)診所，是診斷技術領域的一個重大突破。未來，隨著針對多種疾病診斷試劑的持續(xù)開發(fā)，該款微流控芯片將在疾病預防、健康監(jiān)測以及個性化醫(yī)療方面，具有巨大的潛力和應用價值。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115523

來源：中國科學報