CRISPR/Cas13a与等温扩增技术结合：诺如病毒快速检测的新突破
发布时间：2024-08-30 浏览次数：162
在微生物学领域，快速准确地检测病原体对于疾病控制和公共卫生至关重要。最近，一项由Li J H, Jing D, Wang Y等研究人员发表在《Frontiers in Microbiology》杂志上的研究，提出了一种结合CRISPR/Cas13a和等温扩增技术的快速诺如病毒（Norovirus，NoV）检测方法。
方法创新：CRISPR/Cas13a与等温扩增技术的结合
NoV是全球范围内引起急性胃肠炎的主要原因之一，其中GII.4和GII.17型是最常见的毒株。传统检测方法如RT-PCR虽然准确，但耗时长且成本高，限制了在资源有限地区的广泛应用。Li J H等人的研究提出了一种新的解决方案，通过将CRISPR/Cas13a基因编辑工具与等温扩增技术结合，开发出一种快速、准确、经济的NoV检测方法。
CRISPR/Cas13a系统以其高效特异性识别和切割RNA的能力而闻名，而等温扩增技术则能够在恒定温度下快速复制DNA，无需昂贵的热循环设备。将这两种技术结合，研究团队设计了一种能够特异性识别NoV GII.4和GII.17型RNA序列的CRISPR/Cas13a系统，这项研究的核心在于将CRISPR/Cas13a系统的特异性与等温扩增技术的快速性相结合，以实现对NoV的高效检测。CRISPR/Cas13a系统能够精确识别并切割特定的RNA序列，而等温扩增技术则能在恒定温度下快速扩增目标核酸，无需传统的热循环过程。通过这种结合，研究团队开发出了能在短时间内准确检测NoV的检测方法，显著提高了检测效率和准确性。
图1 RAA/CRISPR-Cas13a用于GII4/GII17 NoVs检测的工作流程简而言之，从临床粪便样本中提取病毒RNA并将其逆转录成cDNA，然后通过基于重组酶的等温扩增进行扩增。将CRISPR/Cas13a试剂离心后与RAA产物混合，引入CRISPR/Cas13a对扩增产物的切割和报告DNA的反式切割。最后，结果由荧光探测器测量或直接由肉眼在蓝色透光器下读取。
实验验证与应用前景
该方法在实验室条件下对NoV样本进行了测试，结果显示灵敏度为97.96%，特异性为100.0%。在71份临床粪便样本中，检测下限(LOD)为2.5×100 copies/reaction，符合率为96.75%，具有高度的特异性和敏感性，能够有效区分不同的NoV基因型，并且在实际样本中也表现出了良好的检测效果。此外，该技术的便携性和快速性使其非常适合用于现场检测，尤其是在资源有限的环境中，如偏远地区或疫情爆发初期的快速响应。
结论与展望
这项研究为NoV的快速检测提供了一种新的解决方案，不仅提升了检测的效率和准确性，还为公共卫生领域提供了有力的工具。未来，随着技术的进一步优化和成本的降低，这种基于CRISPR/Cas13a与等温扩增技术的检测方法有望在更广泛的范围内得到应用，为全球疾病防控和公共卫生安全作出更大的贡献。
参考文献：Li J H, Jing D, Wang Y, et al. Establishment and application of a rapid assay for GII. 4/GII. 17 NoV detection based on the combination of CRISPR/Cas13a and isothermal amplification[J]. Frontiers in Microbiology, 2024, 15: 1334387.
来源：微生物安全与健康网，作者~蔡伟程
