深圳大学化学与环境工程学院刘翼振副教授团队在Nature Index期刊《Analytical Chemistry》（中科院大类一区，TOP期刊）上发表了题为“From Lab to Home: Ultrasensitive Rapid Detection of SARS-CoV-2 with a Cascade CRISPR/Cas13a-Cas12a System Based Lateral Flow Assay”的研究论文。全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.4c02726。刘翼振副教授与陈勇副研究员为论文通讯作者，硕士研究生胡镕涣为第一作者，深圳大学为唯一通讯单位。本研究得到了科技部国家重点研发计划、广东省自然科学基金面上项目和深圳市科技计划稳定支持项目的大力支持。
创新背景
在COVID-19大流行期间，居家检测作为一种快速、便捷且低成本的诊断手段，在公共卫生防控中发挥了重要作用。然而，市售抗原检测试剂盒由于灵敏度不足，易导致假阴性结果；RT-PCR尽管灵敏度高，但需实验室环境支持，不适合家庭使用。刘翼振团队研发了一种结合CRISPR级联系统与侧向流免疫层析分析的新型检测方法，能够实现无扩增条件下的高灵敏度SARS-CoV-2检测，解决了现有检测方法的不足。
图1. CLEAR体系原理示意图
研究亮点
1.创新检测体系CLEAR：该研究提出了一种无扩增、高灵敏度的POC检测方法，通过使用病毒核酸快速释放剂预处理鼻咽拭子样本，仅需3-5分钟；随后与CLEAR试剂反应30分钟即可在33摄氏度下检测。该方法在纸基试纸条上显示结果，可实现快速、直观的检测。
2.超高灵敏度与特异性：CLEAR体系能够在30分钟内检测新冠病毒RNA特异性序列，检出限（LOD）低至1 aM。对于CT值小于34.93的临床样本，CLEAR实现了100%的阳性和阴性符合率。这一性能大幅提升了家庭检测的可能性与可靠性。
3.精准分型检测：通过编程化的crRNA设计，该系统能够精准识别K417N、K417T和L452R等单碱基突变位点，实现对SARS-CoV-2变异株的无扩增分型。实验结果显示，CLEAR体系在对标准品和临床样本的分型检测中表现优异，具备应用于多种呼吸道病原体检测的潜力。
4.便捷与经济性：CLEAR体系设计为家庭检测工具，具有便捷操作、经济高效的特点。与传统的PCR检测相比，该方法显著降低了污染风险和检测时间，非常适合在资源有限的环境中使用。
图2. CLEAR体系对临床样本的分型检测
未来展望
本研究不仅为居家分子检测提供了新的解决方案，还展示了CRISPR技术在公共卫生和家庭诊断领域的巨大潜力。未来，基于CRISPR的检测技术有望扩展至其他病原体的检测，为更加广泛的健康监测和疾病防控提供支持。这项技术的发展标志着在实验室之外实现高灵敏、可靠的疾病检测迈出了重要的一步。
撰稿：刘翼振 审核：郭凯、李永亮
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