近日,深圳大学化学与环境工程学院刘聪慧助理教授、刘翼振副教授联合北京科技大学黄炎博士在期刊《Biosensors and Bioelectronics》(影响因子10.7,中科院 1区TOP)上发表了题为《CRISPR/Cas13a-driven lateral flow assay for preamplification-free and ultrasensitive miRNA-21 detection》的研究论文。深圳大学化学与环境工程学院硕士研究生朱炎和赖俊炜为共同第一作者,深圳大学为第一完成单位。

miRNA是一类短的内源性非编码RNA分子,其中miR-21作为一种与众多癌症密切相关的生物标志物,其检测为癌症的早期诊断提供了可能。然而,miRNA的检测面临诸多挑战,例如体液(血液、唾液等)中浓度低、易受同源异构体及序列相似性干扰、易降解导致回收率低、PCR检测中引物设计复杂等难题。本研究提出了一种将CRISPR/Cas13a系统与侧流生物传感器相结合的策略,可在室温下实现miRNA的无扩增定量检测。我们对该方法的反应原理和侧流试纸条结构进行了精心设计,实现了靶标miRNA在试纸条测试线产生表面增强拉曼散射(SERS)/比色双信号“关闭-开启”响应。

CRISPR/Cas13a 报告探针采用DNA-RNA拼接结构设计,可生成DNA裂解产物,从而提高了切割准确性。该方法无需核酸前扩增,可在室温下检测miR-21,读出时间仅为10 min,总过程小于45 min。SERS和可视化检测限分别为8.96 aM 和1 fM。此外,该平台在加标人血清样品中表现出了极高的回收率。所开发的CRISPR/Cas13a驱动的双信号“开启-关闭”侧流平台,有望同时满足便捷的POCT检测和更准确、更灵敏的SERS检测要求,为癌症早期诊断提供一种经济、快速、可靠的工具。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.117850