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《9月18日_多合一双重CRISPR-Cas12a技术实现新冠的超灵敏可视化即时检测》

  • 来源专题：COVID-19科研动态监测
  • 编译者： zhangmin
  • 发布时间：2020-10-13

  • Nature Communications 9月18日出版了康涅狄格大学健康中心的研究文章“Ultrasensitive and visual detection of SARS-CoV-2 using all-in-one dual CRISPR-Cas12a assay”。研究人员提出了一种多合一双重CRISPR-Cas12a（AIOD-CRISPR）检测技术，用于“一锅法”、超灵敏和可视化SARS-CoV-2检测。通过靶向SARS-CoV-2的核蛋白基因，引入了两个没有前间区序列邻近基序（PAM）位点限制的CRISPR RNA，开发成AIOD-CRISPR分析法，可以几个拷贝的灵敏度检测核酸。AIOD-CRISPR检测系统使用由两个单独的crRNA产生的一对Cas12a-crRNA复合物来结合两个不同的位点，这两个不同的位点靠近靶序列中引物的识别位点。首先制备Cas12a-crRNA复合物，然后将其添加到包含RPA（重组酶聚合酶扩增）引物、单链DNA荧光猝灭剂（ssDNA-FQ）报告基因、重组酶、单链DNA结合蛋白（SSB）、链置换DNA聚合酶和靶序列。当将AIOD-CRISPR反应系统在约37℃中孵育时，将启动RPA扩增，并由于链置换而暴露Cas12a-crRNA复合物的结合位点。一方面，当Cas12a-crRNA复合物结合靶位点时，Cas12a核酸内切酶被激活并切割ssDNA-FQ报告基因，产生强荧光信号。另一方面，RPA的扩增产物不断触发基于CRISPR-Cas12a的间接切割活性。研究人员使用COVID-19临床拭子样本验证了该检测方法，并通过RT-PCR检测获得了一致的结果。此外，低成本的暖手器（约0.3美元）被用作AIOD-CRISPR检测的孵育器，可在20分钟内检测临床样品，从而可以实现即时、无需仪器、可视化的SARS-CoV-2检测。
    原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-18575-6

  • 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41467-020-18575-6
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  • 《Nat Commun：利用AIOD-CRISPR超灵敏地可视化检测新冠病毒》
    • 来源专题：中国科学院病毒学领域知识资源中心
    • 编译者：malili
    • 发布时间：2020-09-28
    • 今年3月，来自美国康涅狄格大学健康中心生物医学工程系的研究人员开始开发一种新的低成本的基于CRISPR的诊断方法，用于检测包括HIV病毒和新型冠状病毒（SARS-CoV-2）在内的传染病。如今，这种方法向成为快速检测传染病的前沿诊断技术又迈进了一步。 在一项新的研究中，在康涅狄格大学健康中心生物医学工程系副教授Changchun Liu博士的领导下，这些研究人员开发出的这种称为“All-In-One-Dual CRISPR-Cas12a（AIOD-CRISPR）”的方法简单地、快速地、超灵敏地可视化检测SARS-CoV-2，可在家庭或小诊所使用。相关研究结果于2020年9月18日发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“Ultrasensitive and visual detection of SARS-CoV-2 using all-in-one dual CRISPR-Cas12a assay”。 这些研究人员利用COVID-19临床拭子样本验证了这种诊断方法的临床可行性。此外，他们还使用低成本的暖手宝作为孵育器，在20分钟内给出临床样本检测结果。 Liu说，“使用一次性暖手宝加热，可使得AIOD-CRISPR检测无需昂贵的电学设备，从而实现了对COVID-19的无仪器及时分子诊断（point of care molecular diagnostics）。” 核酸扩增测试（PCR/RT-PCR）是目前较早检测病原体的最敏感、最特异的方法，但是由于需要专门的实验室设备和训练有素的技术人员，不适合用于快速的及时诊断。然而，高传染性的病原体则需要实时监测，以便阻止它们在人与人之间的传播。 在这项新的研究中，Liu和他的研究团队使用28个临床COVID-19拭子样本的RNA提取物评估了他们的AIOD-CRISPR方法，其中包括8个COVID-19阳性样本。为了确保检测的可靠性，每个样本都在两个独立的实验中测试了两次。所有8个COVID-19阳性样本均在40分钟内确诊为阳性，而且是通过目视检测予以确认的。这些结果也与美国疾控中心（CDC）批准的RT-PCR方法的结果一致。 这些研究人员还使用低成本的暖手宝作为孵育器来检测患者样本，以消除对电孵育器的需求。AIOD-CRISPR试管被直接放置在一个气动的暖手宝上，在LED灯下用肉眼就可以看到检测结果。 Liu说，“这种简单、便携、灵敏的检测平台，有可能在家庭、医生办公室，甚至在免下车检测点，对COVID-19及其他传染病进行快速的较早诊断。”
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  • 《Nat Commun：利用AIOD-CRISPR超灵敏地可视化检测新冠病毒》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2020-09-26
    • 今年3月，来自美国康涅狄格大学健康中心生物医学工程系的研究人员开始开发一种新的低成本的基于CRISPR的诊断方法，用于检测包括HIV病毒和新型冠状病毒（SARS-CoV-2）在内的传染病。如今，这种方法向成为快速检测传染病的前沿诊断技术又迈进了一步。 在一项新的研究中，在康涅狄格大学健康中心生物医学工程系副教授Changchun Liu博士的领导下，这些研究人员开发出的这种称为“All-In-One-Dual CRISPR-Cas12a（AIOD-CRISPR）”的方法简单地、快速地、超灵敏地可视化检测SARS-CoV-2，可在家庭或小诊所使用。相关研究结果于2020年9月18日发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“Ultrasensitive and visual detection of SARS-CoV-2 using all-in-one dual CRISPR-Cas12a assay”。 这些研究人员利用COVID-19临床拭子样本验证了这种诊断方法的临床可行性。此外，他们还使用低成本的暖手宝作为孵育器，在20分钟内给出临床样本检测结果。 Liu说，“使用一次性暖手宝加热，可使得AIOD-CRISPR检测无需昂贵的电学设备，从而实现了对COVID-19的无仪器及时分子诊断（point of care molecular diagnostics）。” 核酸扩增测试（PCR/RT-PCR）是目前较早检测病原体的最敏感、最特异的方法，但是由于需要专门的实验室设备和训练有素的技术人员，不适合用于快速的及时诊断。然而，高传染性的病原体则需要实时监测，以便阻止它们在人与人之间的传播。 在这项新的研究中，Liu和他的研究团队使用28个临床COVID-19拭子样本的RNA提取物评估了他们的AIOD-CRISPR方法，其中包括8个COVID-19阳性样本。为了确保检测的可靠性，每个样本都在两个独立的实验中测试了两次。所有8个COVID-19阳性样本均在40分钟内确诊为阳性，而且是通过目视检测予以确认的。这些结果也与美国疾控中心（CDC）批准的RT-PCR方法的结果一致。 这些研究人员还使用低成本的暖手宝作为孵育器来检测患者样本，以消除对电孵育器的需求。AIOD-CRISPR试管被直接放置在一个气动的暖手宝上，在LED灯下用肉眼就可以看到检测结果。 Liu说，“这种简单、便携、灵敏的检测平台，有可能在家庭、医生办公室，甚至在免下车检测点，对COVID-19及其他传染病进行快速的较早诊断。”
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