CRISPR/Cas13a與等溫擴增技術結合：諾如病毒快速檢測的新突破
發布時間：2024-08-30 瀏覽次數：554
在微生物學領域，快速準確地檢測病原體對于疾病控制和公共衛生至關重要。最近，一項由Li J H, Jing D, Wang Y等研究人員發表在《Frontiers in Microbiology》雜志上的研究，提出了一種結合CRISPR/Cas13a和等溫擴增技術的快速諾如病毒（Norovirus，NoV）檢測方法。
方法創新：CRISPR/Cas13a與等溫擴增技術的結合
NoV是全球范圍內引起急性胃腸炎的主要原因之一，其中GII.4和GII.17型是最常見的毒株。傳統檢測方法如RT-PCR雖然準確，但耗時長且成本高，限制了在資源有限地區的廣泛應用。Li J H等人的研究提出了一種新的解決方案，通過將CRISPR/Cas13a基因編輯工具與等溫擴增技術結合，開發出一種快速、準確、經濟的NoV檢測方法。
CRISPR/Cas13a系統以其高效特異性識別和切割RNA的能力而聞名，而等溫擴增技術則能夠在恒定溫度下快速復制DNA，無需昂貴的熱循環設備。將這兩種技術結合，研究團隊設計了一種能夠特異性識別NoV GII.4和GII.17型RNA序列的CRISPR/Cas13a系統，這項研究的核心在于將CRISPR/Cas13a系統的特異性與等溫擴增技術的快速性相結合，以實現對NoV的高效檢測。CRISPR/Cas13a系統能夠精確識別并切割特定的RNA序列，而等溫擴增技術則能在恒定溫度下快速擴增目標核酸，無需傳統的熱循環過程。通過這種結合，研究團隊開發出了能在短時間內準確檢測NoV的檢測方法，顯著提高了檢測效率和準確性。
圖1 RAA/CRISPR-Cas13a用于GII4/GII17 NoVs檢測的工作流程簡而言之，從臨床糞便樣本中提取病毒RNA并將其逆轉錄成cDNA，然后通過基于重組酶的等溫擴增進行擴增。將CRISPR/Cas13a試劑離心后與RAA產物混合，引入CRISPR/Cas13a對擴增產物的切割和報告DNA的反式切割。最后，結果由熒光探測器測量或直接由肉眼在藍色透光器下讀取。
實驗驗證與應用前景
該方法在實驗室條件下對NoV樣本進行了測試，結果顯示靈敏度為97.96%，特異性為100.0%。在71份臨床糞便樣本中，檢測下限(LOD)為2.5×100 copies/reaction，符合率為96.75%，具有高度的特異性和敏感性，能夠有效區分不同的NoV基因型，并且在實際樣本中也表現出了良好的檢測效果。此外，該技術的便攜性和快速性使其非常適合用于現場檢測，尤其是在資源有限的環境中，如偏遠地區或疫情爆發初期的快速響應。
結論與展望
這項研究為NoV的快速檢測提供了一種新的解決方案，不僅提升了檢測的效率和準確性，還為公共衛生領域提供了有力的工具。未來，隨著技術的進一步優化和成本的降低，這種基于CRISPR/Cas13a與等溫擴增技術的檢測方法有望在更廣泛的范圍內得到應用，為全球疾病防控和公共衛生安全作出更大的貢獻。
參考文獻：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.
來源：微生物安全與健康網，作者~蔡偉程
