近日,，2017級(jí)生物醫(yī)學(xué)科學(xué)專業(yè)本科生王韻晴以第一作者身份在分子檢測(cè)領(lǐng)域權(quán)威期刊ACS Sensors發(fā)表學(xué)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(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)（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(xué)科學(xué)專業(yè)一對(duì)一導(dǎo)師制培養(yǎng)模式,，王韻晴同學(xué)于大二加入生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院個(gè)性化醫(yī)學(xué)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(cè)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(yán)重者出現(xiàn)敗血癥甚至死亡,。為了設(shè)計(jì)出一種更靈敏、更省時(shí),、更省力的核酸檢測(cè)方法,，王韻晴同學(xué)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(cè)的靶標(biāo)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(biāo)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(biāo)記上熒光基團(tuán)F和猝滅基團(tuán)Q,。當(dāng)細(xì)菌特異DNA片段存在時(shí),，活化的Cas12a切割單鏈DNA，導(dǎo)致F基團(tuán)與Q基團(tuán)分離,，淬滅作用消除,，F(xiàn)基團(tuán)產(chǎn)生熒光，從而實(shí)現(xiàn)致病菌特異性高效檢測(cè)的目標(biāo),。
研究小組在上述基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)了OCTOPUS（One-pot TOolbox with Precision and Ultra Sensitivity.）檢測(cè)流程,，該技術(shù)在50分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)阿摩爾級(jí)的核酸檢測(cè)，大幅簡(jiǎn)化縮短了操作過程,，同時(shí)也避免了樣品交叉污染,。這項(xiàng)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(jìn)生物學(xué)與醫(yī)學(xué)之間的轉(zhuǎn)化,。
王韻晴同學(xué)表示,，課題的順利開展離不開生物醫(yī)學(xué)科學(xué)專業(yè)一對(duì)一導(dǎo)師制的培養(yǎng)模式,，以及學(xué)院提供的高水平,、高起點(diǎn),、高規(guī)格的科研平臺(tái)。她感謝醫(yī)學(xué)院,、致遠(yuǎn)學(xué)院對(duì)項(xiàng)目的大力支持,，導(dǎo)師對(duì)前沿科技發(fā)展的關(guān)注與執(zhí)著、以及對(duì)學(xué)生追求學(xué)術(shù)進(jìn)步的支持和鼓勵(lì),，激發(fā)了她在生物醫(yī)學(xué)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(xué)科學(xué)專業(yè)繼2019年成為國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)之后,，今年又成為上海交通大學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科招生改革試點(diǎn)（強(qiáng)基計(jì)劃）招生專業(yè)之一,，勢(shì)將進(jìn)一步助推基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)科拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)與成長(zhǎng)。
