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无扩增CRISPR新突破!40分钟超灵敏检测致命病菌

发布时间:2025-07-24      浏览次数:15    分享:

在感染性疾病依然肆虐的今天,尤其是致死率极高的血流感染(BSI),早筛早诊成为临床救治的“生命通道”。而现有的PCR和血培养方法要么灵敏度低、要么耗时过长,难以胜任临床快速决策需求。

如今,突破来了!来自海南大学与香港中文大学联合团队,重磅推出了一种全新CRISPR-CasΦ诊断技术——TCC(Target-amplification-free Collateral-cleavage-enhancing CRISPR-CasΦ method),首次实现了“无需扩增、一步反应、40分钟内完成”的超灵敏病原检测,灵敏度高达0.11拷贝/μL、1.2 CFU/mL,领先目前所有已知CRISPR无扩增检测策略。

为什么这个技术值得你关注?

首创双环结构DNA放大器

这项技术的核心突破在于:通过独特设计的“双发卡结构DNA扩增器”,增强了CasΦ蛋白的非特异性“协同切割”能力。简而言之,它就像一个“信号催化放大器”,能将微弱病原DNA信号迅速放大数百倍!

40分钟出结果,不再等3

临床血培养通常需要72小时以上,而TCC方案在热裂解后无需提取纯DNA、无需PCR扩增,直接上机反应,最快40分钟就能判断是否感染,真正实现床旁即时检测(POC)。

无靶标扩增侧支切割增强CRISPR-CasΦ方法工作流程和作原理图示

图1 无靶标扩增侧支切割增强CRISPR-CasΦ方法工作流程和作原理图示 [1]

覆盖多种致病菌,一套系统通用

研究中已成功用于检测大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌等全球五大致死性细菌,更换一段gRNA即可切换目标,平台化潜力巨大。

精准度碾压qPCR,假阴性大幅减少

在50例真实血清样本测试中,TCC检测出全部24例阳性,而qPCR全部漏检,ROC曲线AUC高达0.992 vs 0.518(qPCR),优势一目了然。

配套掌上设备已问世,走向基层成现实

研究团队同步研发了小型化TCC荧光检测装置,验证结果与实验室级酶标仪一致,为未来实现农村、社区、救护车等场景的即时感染筛查铺平道路。

行业影响:改变规则的“分子侦探”

根据2019年数据,全球有1370万人死于感染类疾病,而近55%的细菌性致死病例与上述几种病原有关。此次技术可望大幅缩短“黄金治疗时间窗”的反应速度,为重症监护、抗菌药物精准使用提供革命性工具。

总结:一次意义非凡的进步

从分子生物技术到临床应用,TCC代表了CRISPR在POC(point-of-care)场景中的一次飞跃。它不依赖PCR扩增、不需要昂贵设备,却实现了“更快、更准、更简”,是精准医疗落地的缩影之一。面对多变的感染威胁,TCC提供了全新应对思路,也可能引领下一波感染诊断工具的革新潮流。

参考文献:[1] Chen, H., Song, F., Wang, B. et al. Ultrasensitive detection of clinical pathogens through a target-amplification-free collateral-cleavage-enhancing CRISPR-CasΦ tool. Nat Commun 16, 3929 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-59219-x

来源:微生物安全与健康网,作者~高翔