近日，美國加州大學舊金山分校Melanie Ott，Daniel A. Fletcher等研究人員，合作利用CRISPR-Cas13a和手機顯微鏡實現對SARS-CoV-2的無擴展檢測。該研究成果於2020年12月4日在線發表在《細胞》雜誌上。
研究人員報告了一種免擴展的CRISPR-Cas13a檢測技術，該技術可直接從鼻拭子RNA中直接檢測SARS-CoV-2，從而通過手機顯微鏡進行進行轉換。該測定法在30分鐘的測量瞬間即可達到約100拷貝每微升的靈敏度，並能在5分鐘內準確地檢測出一對陽性臨床樣品中的預提取RNA。
研究人員結合SARS-CoV-2 RNA的crRNA來提高敏感性和準確性，並使用酶動力學直接定量病毒載量。與基於手機的閱讀器設備集成後，該檢測方法有可能實現SARS -CoV-2的快速，規範，即時檢查。
研究人員表示，新型呼吸道病毒SARS-CoV-2已成為全球性的大流行病，但檢測有症狀，無症狀和症狀前攜帶者仍是難題。CRISPR診斷程序可以快速，便攜和準確地進行，因此可以增強金標準的PCR測試方法。
目前檢測COVID-19使用的定量PCR方法是檢測的金標準。但是，使用此技術檢測SARS-CoV-2的問題之一是需要DNA。冠狀病毒是一種RNA病毒，這意味著要使用PCR方法，必須先將病毒RNA轉化為DNA。另外，該技術依賴於兩步化學反應，包括一個擴增步驟，以提供足夠的DNA供其檢測。因此，當前的測試通常需要訓練有素的操作人員、專業的試劑和笨重的實驗室設備，這嚴重限制了可以進行測試的位置並延遲了得到結果的時間。
作為PCR的替代方法，科學家正在開發基於基因編輯技術CRISPR的檢測策略，該技術擅長特異性鑑定遺傳物質。
迄今為止，所有CRISPR檢測都要求將病毒RNA轉化為DNA並進行擴增，然後才能對其進行檢測，這增加了檢測時間和複雜性。相比之下，這項最新研究中描述的新穎方法跳過了所有轉換和擴增步驟，使用CRISPR直接檢測病毒RNA。
在新的檢測方法中，研究人員將Cas13蛋白與報告分子結合，該分子能在切割後發出螢光，然後與來自鼻拭子的患者樣品混合，將樣品放置在連接到智慧型手機的設備中。如果樣品中含有來自SARS-CoV-2的RNA，Cas13將被激活並切割報告分子，從而導致螢光信號的發射。然後，從本質上轉換為顯微鏡的智慧型手機相機可以檢測螢光並報告拭子測試呈陽性。
將手機相機用作可攜式讀板器
此外，這種檢測方法可以適應於各種手機，從而使該技術易於使用。
附：英文社
發言題目：利用CRISPR-Cas13a和手機顯微鏡對SARS-CoV-2進行無擴增檢測
作者：Parinaz Fozouni，Sungmin Son，MaríaDíazdeLeónDerby，Gavin J. Knott，Carley N. Gray，Michael V.D'Ambrosio，Chunyu Zhao，Neil A.Switz，G.Renuka Kumar，Stephanie I.Stephens，Daniela Boehm，Chia-Lin Tsou，Jeffrey Shu，Abdul Bhuiya，Max Armstrong，Andrew R.Harris，Pei-Yi Chen，Jeannette M.Osterloh，Anke Meyer-Franke，Bastian Joehnk，Keith Walcott，Anita Sil，Charles Langelier，Katherine S 。Pollard，Emily D. Crawford，Andreas S. Puschnik，Maira Phelps，Amy Kistler，Joseph L.DeRisi，Jennifer A.Doudna，Daniel A.Fletcher，Melanie Ott
摘要：2019年12月爆發的新型呼吸道病毒SARS-CoV-2已成為全球性的大流行病，部分原因是要鑑定該病毒的症狀，無症狀和症狀前攜帶者。CRISPR診斷程序可以快速，便攜和準確地進行，因此可以增強基於金標準的基於PCR的測試。在這裡，我們報告了一種免擴增的CRISPR-Cas13a檢測技術的發展，該檢測技術可直接從鼻拭子RNA中直接檢測SARS-CoV-2，可通過手機顯微鏡對其進行讀取。該測定法在30分鐘的測量時間內即可達到100拷貝/μL的靈敏度，並能在5分鐘內準確檢測出一組陽性臨床樣品中的預提取RNA。我們結合靶向SARS-CoV-2 RNA的crRNA來提高敏感性和特異性，並使用酶動力學直接定量病毒載量。
DOI：10.1016 / j.cell.2020.12.001
來源：https：//www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674（20）31623-8先達基因（gendx.cn）