一种快速且超灵敏的CRISPR-Cas12a检测方法，用于临床病原体和突变的检测

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：A rapid and ultrasensitive CRISPR-Cas12a assay for clinical detection of pathogens and mutations

CRISPR-Cas12a驱动的核酸诊断技术因需预扩增而受限，本研究开发Auto-catalyst平台通过两阶段自催化Cas12a实现无需扩增的高灵敏度检测（80 aM），可区分单碱基突变（1 fM），临床验证成功检测脑脊液病原DNA和胶质瘤IDH1 R132H突变，适用于床边快速诊断。

　　

摘要

CRISPR-Cas12a驱动的核酸诊断技术在高度特异性和快速检测方面具有巨大潜力。然而，其实际应用受到目标DNA预扩增需求的限制，因为这会提高检测灵敏度。为克服这一限制，我们开发了Auto-catalyst，这是一种新型的一步法、无需扩增的DNA检测平台，它采用了两阶段自催化的Cas12a级联反应。该方法结合了由环状crRNA-DNA纳米结构介导的正反馈扩增机制，以及由分裂的crRNA驱动的不对称CRISPR反应。在无需外部扩增的情况下，该系统能够在室温下30分钟内检测到浓度低至80 aM的DNA片段，并保持高特异性，能够准确区分低至1 fM的单碱基突变。临床验证表明，该技术成功检测到了颅内感染患者脑脊液样本中的病原体DNA，凸显了其在快速床旁诊断中的潜力，这对于及时做出临床决策至关重要。此外，Auto-catalyst还准确识别了胶质瘤组织样本中具有临床意义的异柠檬酸脱氢酶1（IDH1）基因R132H突变。这种集成的两阶段自催化Cas12a策略是一种强大、便捷且前景广阔的诊断工具，适用于即时检测应用。

图形摘要