Nature Communications(IF=16.6)| 重磅! 单步CRISPR检测: 15分钟内精确检测猴痘病毒

扣问先容

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扣问配景

Background

自2022年猴痘病毒(MPXV)爆发以来，全球116个国度和地区向宇宙卫生组织(WHO)申报了超越90,000例病例，猴痘已被列为“海外暖热的突发众人卫滋事件”。

猴痘是一种病毒性东说念主畜共患病，症状包括发烧、头痛、肌肉酸痛、背痛、淋趋奉肿大和皮疹。尽管大渊博患者在几周内归附，但部分患者可能会严重恶化以致死亡。当今的检测时势主如果实验室检测，真确时定量团员酶链反馈(qPCR)，但这些时势需要腾贵的成立和专科技能东说念主员，在资源有限的地区难以提高。

因此，征战一种高效、玩忽和快速的检测时势变得尤为迫切。

近日，王升启等团队在《Nature Communications》发表论文：“Ultrasensitive single-step CRISPR detection of monkeypox virus in minutes with a vest-pocket diagnostic device”，共同征战了一个基于CRISPR技能的会诊平台，用于快速、智慧地检测猴痘病毒。

扣问波及多个时势，包括病毒裂解、单步重组酶团员酶扩增-CRISPR反馈和遵循解读，并罗致一个便携式分析成立来推论总计过程。这项扣问在全球众人卫生限制具有迫切意旨，尽头是关于资源有限的环境中的现场快速会诊。

猴痘病毒monkeypox virus

扣问目标

Objectives

征战一种基于CRISPR的单步检测平台SCOPE（Streamlined CRISPR On Pod Evaluation），以便在资源有限的现场环境中罢了对猴痘病毒的超智慧检测。该平台通过简化病毒裂解时势，在2分钟内从皮疹液、口腔拭子、唾液和尿液样本中快速开释病毒核酸，随后进行10分钟的单步重组酶团员酶扩增(RPA)-CRISPR/Cas13a反馈，罢了快速检测。

扣问重点

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扣问过程

Sampling

平台规划与使命历程

SCOPE平台罗致了一种简化的病毒裂解条约，仅需2分钟即可从皮疹液、口腔拭子、唾液和尿液样本中开释病毒核酸。随后，通过10分钟的单步RPA-CRISPR/Cas13a反馈检测猴痘病毒。

该反馈将重组酶团员酶扩增（RPA）、T7转录和CRISPR/Cas13a反馈整合在一个管中进行，通过CRISPR/Cas13a的转切割性格罢了方针核酸的高效检测。总计过程不错在便携式成立CPod上完成，该成立集成了反馈推论、信号收集和遵循阐述功能。

图1 使用SCOPE对病毒进行即时检测

成立特色

便携式成立CPod规划紧凑，老本低，不需要复杂的成立，相配符搭伙源有限的现场环境。CPod通过蓝色LED和光谱传感器收集荧光信号，梗概罢了及时的检测和遵循解读。

图2 单步RPA-CRISPR/Cas13a检测系统基本组件优化

图3 免索要病毒裂解的优化

成立规划的中枢是一个低老本的微型光谱传感器，而不是传统的光学滤光片，极地面抑遏了成立老本。用户不错通过CPod上的带领灯获胜读取遵循，或者通过无线连络到智高手狡滑骗时势取得及时荧光弧线和遵循阐述。

图4 便携式CPod成立的里面结构和外部规划

检测性能

在102个临床样本中的考证遵循显现，SCOPE平台的检测遵循与及时PCR十足一致，智慧度和特异性均达到100%。该平台可检测到低至0.5拷贝/µL的猴痘病毒，智慧度与PCR检测相配。为了考证平台的智慧度和访佛性，扣问团队在不同浓度的猴痘病毒DNA上访佛进行了20次寂静实验，遵循标明检测的最低为止为0.5拷贝/µL，且莫得交叉反馈。

图5 SCOPE分析性能的评估

临床样本考证

扣问团队使用35例猴痘阳性样本、19例单纯疱疹病毒样本和48例健康男性的阴性样本进行了考证，遵循显现SCOPE平台在检测猴痘病毒方面贯通出100%的智慧度和特异性，与qPCR检测十足一致。

检测时势包括样本裂解、单步CRISPR反馈和遵循读取，总计过程在15分钟内完成，权贵减少了操作时势和时间。

图6 SCOPE平台的临床样本适用性检测

扣问亮点

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1、快速高效：SCOPE平台梗概在15分钟内完成从样本输入到遵循输出的全过程，权贵缩小了检测时间。

2、便携性：便携式成立CPod工整且老本低，不需要复杂的成立，适用于资源有限的现场环境。

3、超高智慧度：该平台可检测到低至0.5拷贝/µL的病毒浓度，具有与PCR检测相配的智慧度。

4、讹诈粗俗：SCOPE平台可用于检测多种样本类型，包括皮疹液、口腔拭子、唾液和尿液，适用于多种现场检测需求。

扣问论断

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SCOPE平台通过简化的操作历程和便携式成立，罢了了快速、智慧和玩忽的猴痘病毒检测，适用于资源有限的现场环境。这一扣问有望鼓吹CRISPR会诊技能在现场检测中的实质讹诈。

参考文件

Wang, Y., Chen, H., Lin, K. et al. Ultrasensitive single-step CRISPR detection of monkeypox virus in minutes with a vest-pocket diagnostic device. Nat Commun 15, 3279 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-47518-8

PROFILE

王升启

王升启 ，任职于中国东说念主民摆脱军军事医学科学院发射与辐射医学扣问所生物技能扣问室 ，主任，扣问员，博士生导师。

主要扣问限制为：生物芯片或中药当代化、基因芯片技能扣问和征战、反义技能和反义药物、中药基因组学和化学组学扣问等

END

案牍 | 谢晓婷

排版 | 谢晓婷

审核 | 谢晓婷

发布｜姜笑南

RECRUIT

暖热咱们，取得人命科学

学界前沿｜促进更多的学术相似与诱惑

业界前沿｜促进更快的居品更动与讹诈

策略前沿｜促进更好的处理现实与发展