近日，中国科学院合肥物质院安光所光电子中心生物医学光学团队在基于微流控CRISPR-Dx的病原体即时检测技术研究方面取得重要进展。相关研究成果发表在生物传感领域国际顶级期刊《生物传感器与生物电子学》（中国科学院分区1区，IF:10.7）上。
基于CRISPR/Cas的病原体分子诊断技术，利用CRISPR/Cas系统特异性识别和切割靶基因序列的特性，不仅可以准确识别病原体的特定基因片段，还能对基因的突变、缺失等异常进行高分辨率检测，为疾病的诊断和治疗提供了关键分子信息。该项技术赋予了分子诊断前所未有的精准度，又被称为最有可能替代PCR的“下一代分子诊断技术”，但它也面临着检测灵敏度低、通量少、依赖多种实验设备等不足，难以满足现场即时检验（POCT）场景下，多种病原体准确、快速、便捷检测的需求。
为解决这一难题，安光所研究团队创新性地将空间编码微流控芯片与等温扩增-CRISPR/Cas12a技术深度融合，设计并制备了双阶段空间编码离心式微流控芯片，实现了等温扩增和CRISPR/Cas12a检测过程的物理空间分离，通过两阶段离心，有效避免了扩增后开盖操作导致的气溶胶污染，且可根据病原体靶标数量设计通道数，显著提升了病原体检测的灵敏度及靶标数量。开发了集成升降式加热平台、高速离心模块及实时荧光检测的一体化分子即时检测POCT分析系统（Lift-CM），该系统采用分区式温控设计，适用于多种等温扩增方式，同时兼具体积小、集成度高、操作简便，通过手机 APP 即可完成全流程控制，让CRISPR-Dx分子诊断技术摆脱了对多个高精密仪器设备的束缚，使其在资源受限环境中具备更高的适用性。
Lift-CM系统工作流程
通过与传统的CRISPR检测技术进行对比发现，Lift-CM系统在检测烈性病原体质控品（CCHFV、EBOV质粒）及流感病毒分型（H1N1、H3N2、H5N1、H7N9、IBV）临床样本方面，表现出较高的准确性和便捷性，在30分钟内即可完成等温扩增与CRISPR/Cas12a全过程检测，获得阴阳性结果。这种准确、快速、集成化程度高的病原体POCT检测方案，为野外应急防疫、社区疾病初筛及居家健康监测提供了全新的替代方案，为疾病的早发现、早诊断、早治疗创造了有利条件。
该项工作的第一作者为安徽医科大学联合培养硕士生疏涛炜，通讯作者为朱灿灿副研究员和朱灵研究员。本研究得到了中国科学院青促会人才项目及合肥物质院院长基金高技术创新项目支持。
文章链接：
https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.117178
