基于CRISPR-Cas12的猴痘病毒现场检测系统

  猴痘病毒(MPXV)的全球暴发突出表明需要快速和具有成本效益的MPXV检测工具来有效监测和控制猴痘病。在此，作者展示了一种基于CRISPR-Cas的便携式裸眼检测MPXV系统。该系统利用CRISPR-Cas12的高选择性和重组酶聚合酶扩增的等温核酸扩增潜力。与其他检测方法(如PCR和等温扩增)相比，作者的系统结合了两种核酸检测方式，即重组酶聚合酶扩增(RPA)和CRISPR-Cas12，用于MPXV检测，以实现更高的灵敏度和两层特异性。它既可以检测当前循环的MPXV分支，也可以检测原始分支。作者使用微量滴度板阅读器达到了22.4 aM (13.5 copies/µL)的检测限(LoD)，而在两步分析中，系统的可视LoD为75 aM (45 copies/µL)，在一管系统中进一步降低到25 aM (15 copies/µL)。结果与定量聚合酶链反应比较，一致性较好。为了临床应用，作者展示了一种敏感而精确的视觉检测方法，具有原子摩尔灵敏度和35分钟的样品到结果时间。

  图 示意图。在缺乏或存在较低浓度的靶DNA时，Cas12a效应子保持非活性，不会切割单链DNA (ssDNA)报告基因(FQ:荧光基团和淬灭基团)，因此在发光二极管(LED)照射下没有获得信号。通过结合RPA，目标扩增导致Cas12a效应子的激活。激活的Cas12a对ssDNA报告基因的切割导致荧光团的释放，在LED照射下检测到。

  参考来源：

  Chen Q, Gul I, Liu C, et al. CRISPR–Cas12‐based field‐deployable system for rapid detection of synthetic DNA sequence of the monkeypox virus genome[J]. Journal of Medical Virology, 2023, 95(1): e28385.