澳大利亞新南威爾士大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型的快速檢測技術(shù)，可用于迅速檢測疾病，包括 COVID-19 病毒。這項(xiàng)技術(shù)利用了自催化的 Cas12a 循環(huán) DNA 擴(kuò)增反應(yīng)（AutoCAR）系統(tǒng)，能夠在現(xiàn)場進(jìn)行疾病檢測，準(zhǔn)確度與實(shí)驗(yàn)室 PCR 測試相當(dāng)，但速度更快。研究團(tuán)隊(duì)表示，這種檢測技術(shù)不僅可以在室溫下進(jìn)行，還可以通過類似常規(guī)快速抗原測試的試紙條進(jìn)行。與實(shí)驗(yàn)室 PCR 測試相比，這種方法的成本非常低廉，目前每次測試成本不到幾美元。

該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這種技術(shù)的應(yīng)用可能不僅局限于公共衛(wèi)生領(lǐng)域，還可能擴(kuò)展到生物醫(yī)學(xué)、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生物安全管理等領(lǐng)域。例如，這項(xiàng)技術(shù)可以加速對(duì)新出現(xiàn)的病原體（如蚊媒病毒或皮膚疾?。┑目焖夙憫?yīng)，揭示抗生素耐藥性的熱點(diǎn)區(qū)域，或幫助尋找瀕危動(dòng)物物種。

這項(xiàng)技術(shù)的工作原理是利用微小的 DNA 納米圈，其中含有目標(biāo) DNA 的短序列，例如 COVID 病毒。將這些 DNA 納米圈與待測樣本和 CRISPR/Cas 蛋白質(zhì)混合，這些蛋白質(zhì)被該團(tuán)隊(duì)編程，只有在被目標(biāo)病原體的 DNA 激活時(shí)才能切割 DNA 納米圈。這種方法產(chǎn)生了一種分子級(jí)連鎖反應(yīng)，即使只有少量的原始基因靶點(diǎn)分子存在，也能產(chǎn)生大量的“假靶點(diǎn)”，并且可以通過測試條輕松檢測到。

除了 COVID-19 病毒外，該技術(shù)還可以檢測其他類型的臨床樣本，如唾液。此外，該團(tuán)隊(duì)還驗(yàn)證了系統(tǒng)能夠在其他類型的臨床樣本中檢測到目標(biāo) DNA，例如血液樣本。對(duì)于這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，工業(yè)界的反應(yīng)非常積極，已經(jīng)開始將其投入澳大利亞的工業(yè)和臨床應(yīng)用中，并計(jì)劃在澳大利亞境內(nèi)進(jìn)行制造。

除了在公共衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用外，這項(xiàng)技術(shù)還可以應(yīng)用于生物安全、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域。例如，用于檢測潛在的海洋入侵物種，或者在環(huán)境樣本中進(jìn)行 DNA 測試以指示特定瀕危物種的存在或缺失。此外，這項(xiàng)技術(shù)還可以用于癌細(xì)胞的檢測，為癌癥患者提供通用的監(jiān)測路徑。

總的來說，這項(xiàng)名為 AutoCAR 的自催化檢測系統(tǒng)為核酸的快速、低成本和超敏感的定量提供了一條途徑，包括在現(xiàn)場和實(shí)地進(jìn)行。這將拓展 CRISPR/Cas 生物技術(shù)的邊界，并擴(kuò)展其應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：https://www.nature.com/articles/s41467-024-46001-8

編輯：王洪

排版：李麗