快速準確的分子診斷在生命科學、食品安全、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。基于PCR或下一代測序技術(shù)的方法具有高準確度，但存在反應(yīng)耗時長、分析程序復(fù)雜、儀器體積大和依賴專業(yè)人員操作等問題。近年來，基于規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR）/CRIPSR相關(guān)（CRISPR-associated，Cas）系統(tǒng)的檢測技術(shù)快速發(fā)展，由于其具有強特異性和可編程性，且易與現(xiàn)場即時監(jiān)測設(shè)備相結(jié)合，已在分子診斷領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。然而，基于CRISPR/Cas的檢測方法通常需要核酸靶標預(yù)擴增步驟來提高分析物的濃度，延長了檢測時間，并增加氣溶膠污染的風險，從而影響檢測準確性。因此，各種基于CRISPR/Cas的無靶標擴增（amplification-free）檢測策略被開發(fā)出來，旨在克服上述局限性，最大限度地減少因缺乏預(yù)擴增而導(dǎo)致的靈敏度損失，并利于非核酸靶標檢測和便攜式設(shè)備集成。
近期，上海交通大學醫(yī)學院-國家熱帶病研究中心全球健康學院環(huán)境健康與生態(tài)安全系碩士研究生李慧敏等在Chemical Society Reviews (IF=60.615) 雜志發(fā)表了“Amplification-free CRISPR/Cas detection technology: challenges, strategies, and perspectives”的綜述性文章，對基于CRISPR/Cas系統(tǒng)的無擴增檢測技術(shù)的近期成果進行了系統(tǒng)性總結(jié)歸納，并提出了該領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)以及未來展望。
本文首先綜述了基于無擴增的CRISPR/Cas檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)，進而重點介紹了提升無擴增CRISPR/ Cas技術(shù)檢測靈敏度的四種主要策略：優(yōu)化CRISPR/Cas反應(yīng)的關(guān)鍵參數(shù)、數(shù)字化靈敏檢測平臺、偶聯(lián)其他靈敏信號傳感器以及設(shè)計級聯(lián)反應(yīng)實現(xiàn)輸出信號放大。最后，本文進一步討論了基于無擴增CRISPR/Cas檢測技術(shù)未來展望，包括實現(xiàn)各獨立反應(yīng)標準化、降低檢測成本、形成整合的檢測平臺以適應(yīng)現(xiàn)場即時檢測的需求，以及無擴增靶標多重檢測，這些進一步優(yōu)化將有助于開發(fā)更有效的生物傳感策略，使CRISPR/Cas檢測技術(shù)成為真正理想的分子診斷工具。
上海交通大學醫(yī)學院-國家熱帶病研究中心全球健康學院碩士研究生李慧敏和碩士研究生解藝為共同第一作者，全球健康學院殷堃研究員、胡沁沁副研究員和郭曉奎教授為該論文的共同通訊作者。本研究得到國家自然科學基金項目（22104090）、上海市自然科學基金項目（22ZR1436200）和轉(zhuǎn)化醫(yī)學國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施（上海）（TMSK-2021-114）的支持。
醫(yī)學院主頁
