近日，2017級生物醫(yī)學科學專業(yè)本科生王韻晴以第一作者身份在分子檢測領(lǐng)域權(quán)威期刊ACS Sensors發(fā)表學術(shù)論文“A One-Pot Toolbox Based on Cas12a/crRNA Enables Rapid Foodborne Pathogen Detection at Attomolar Level”。ACS Sensors是美國化學學會（American Chemical Society，ACS）旗下知名期刊（影響因子6.9），也是JCR一區(qū)雜志。借助于生物醫(yī)學科學專業(yè)一對一導師制培養(yǎng)模式，王韻晴同學于大二加入生物醫(yī)學工程學院個性化醫(yī)學研究院丁顯廷教授課題組，以“一種基于CRISPR/Cas12a的快速靈敏的致病菌檢測方法”為題，開展課題研究。
金黃色葡萄球菌和大腸桿菌0157：H7是主要的食源性致病菌，感染者通常表現(xiàn)出腹瀉、出血性腸炎等癥狀，部分嚴重者出現(xiàn)敗血癥甚至死亡。為了設(shè)計出一種更靈敏、更省時、更省力的核酸檢測方法，王韻晴同學把目光投向了近年飛速發(fā)展起來的新一代基因編輯技術(shù)——CRISPR/Cas12a技術(shù)。核酸內(nèi)切酶Cas12a具有切割雙鏈DNA及單鏈DNA的生物活性。在crRNA (CRISPR-related RNA)的幫助下，Cas12a與待檢測的靶標雙鏈DNA結(jié)合，構(gòu)象發(fā)生變化，不僅可以特異性地切割靶標DNA，還可以非特異性地切割周圍的單鏈DNA。研究小組給單鏈DNA標記上熒光基團F和猝滅基團Q。當細菌特異DNA片段存在時，活化的Cas12a切割單鏈DNA，導致F基團與Q基團分離，淬滅作用消除，F(xiàn)基團產(chǎn)生熒光，從而實現(xiàn)致病菌特異性高效檢測的目標。
研究小組在上述基礎(chǔ)上進一步開發(fā)了OCTOPUS（One-pot TOolbox with Precision and Ultra Sensitivity.）檢測流程，該技術(shù)在50分鐘內(nèi)實現(xiàn)阿摩爾級的核酸檢測，大幅簡化縮短了操作過程，同時也避免了樣品交叉污染。這項研究成果有望推廣應(yīng)用于臨床診斷和基因分型等領(lǐng)域，促進生物學與醫(yī)學之間的轉(zhuǎn)化。
王韻晴同學表示，課題的順利開展離不開生物醫(yī)學科學專業(yè)一對一導師制的培養(yǎng)模式，以及學院提供的高水平、高起點、高規(guī)格的科研平臺。她感謝醫(yī)學院、致遠學院對項目的大力支持，導師對前沿科技發(fā)展的關(guān)注與執(zhí)著、以及對學生追求學術(shù)進步的支持和鼓勵，激發(fā)了她在生物醫(yī)學前沿領(lǐng)域自由探索的熱情與勇氣。
據(jù)悉，我院生物醫(yī)學科學專業(yè)繼2019年成為國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點之后，今年又成為上海交通大學基礎(chǔ)學科招生改革試點（強基計劃）招生專業(yè)之一，勢將進一步助推基礎(chǔ)醫(yī)學學科拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)與成長。
