可编程的带帽DNA开关，用于多重生物传感中CRISPR/Cas12a的条件控制

《Journal of Nanobiotechnology》：Programmable hooded DNA switches for conditional control of CRISPR/Cas12a in multiplexed biosensing

CRISPR/Cas12a通过可调"Hooded"探针抑制跨切割并实现多组分（miRNA、PSA）逻辑门检测，灵敏度特异性高，验证了其在复杂生物环境中的应用可靠性。

　　

摘要

CRISPR/Cas系统已成为可编程且精确的生物传感不可或缺的工具，其性能在很大程度上取决于精确的活性控制。虽然大多数调控策略都集中在改造Cas蛋白或修改CRISPR RNA上，但人们对底物探针的设计关注较少。在这里，我们系统地研究了分裂型CRISPR/Cas12a在结构化底物上的切割活性，并利用这一见解设计了一种具有可切换特性的可调“带帽”探针。这种探针结构能够防止切割，并且通过改变探针长度可以逐步调节其活性。利用这一设计，我们构建了一个多重逻辑门控检测平台，用于直接同时分析miRNA和PSA，显示出高灵敏度和特异性。此外，我们在多种细胞模型中验证了该系统在逻辑操作成像中的稳健性能，证实了其在复杂生物环境中的可靠性。总体而言，我们的“带帽”探针策略不仅扩展了CRISPR/Cas12a在分子诊断中的应用范围，还为多重生物传感提供了一种新的设计原理。

图形摘要

CRISPR/Cas系统已成为可编程且精确的生物传感不可或缺的工具，其性能在很大程度上取决于精确的活性控制。虽然大多数调控策略都集中在改造Cas蛋白或修改CRISPR RNA上，但人们对底物探针的设计关注较少。在这里，我们系统地研究了分裂型CRISPR/Cas12a在结构化底物上的切割活性，并利用这一见解设计了一种具有可切换特性的可调“带帽”探针。这种探针结构能够防止切割，并且通过改变探针长度可以逐步调节其活性。利用这一设计，我们构建了一个多重逻辑门控检测平台，用于直接同时分析miRNA和PSA，显示出高灵敏度和特异性。此外，我们在多种细胞模型中验证了该系统在逻辑操作成像中的稳健性能，证实了其在复杂生物环境中的可靠性。总体而言，我们的“带帽”探针策略不仅扩展了CRISPR/Cas12a在分子诊断中的应用范围，还为多重生物传感提供了一种新的设计原理。

图形摘要