浙江
CRISPR基因编辑技术不仅改写了生命密码，近年来更在分子诊断领域大放异彩。基于Cas12a蛋白的检测方法，凭借其独特的“反式切割”活性，可在识别目标DNA后非特异性地切割荧光报告分子，从而实现快速、精准的核酸检测。然而，当把等温扩增与CRISPR检测整合到同一根试管中（即“一锅法”）时，Cas12a会提前切割扩增模板，导致灵敏度大打折扣。传统一锅法要么灵敏度不足，要么操作繁琐，难以满足基层即时检测的需求。
2026年4月10日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所王鑫杰研究员、吉林大学动物科学学院李占军教授以及广州生物医药与健康研究院赖良学研究员带领的团队，在《Trends in Biotechnology》上发表题为“A universal light-controlled highly sensitive one-pot CRISPR/Cas12a diagnostic based on structure-engineered crRNA”的研究论文。他们巧妙地在CRISPR RNA（crRNA）的茎环结构上安装了一个光控“开关”，开发出名为ULTRAt的通用型光控高灵敏一锅法检测平台，成功解决了这一瓶颈。
研究团队的核心思路是实现扩增与切割的“时间分离”。他们在crRNA的保守支架结构上选择了特定位点，引入光敏保护基团NPOM修饰的脱氧胸苷（NPOM-dT）。这种经过改造的crRNA在初始状态下无法与Cas12a蛋白有效结合形成核糖核蛋白复合物，因此Cas12a处于“休眠”状态，不会干扰试管中正在进行的目标DNA等温扩增。经过10分钟的扩增富集后，研究人员仅用365 nm紫外光照射30秒（强度仅需10 mW/cm²，远低于此前报道的123 mW/cm²），光敏基团迅速脱落，crRNA恢复天然构象，Cas12a被“唤醒”，随即对积累的大量扩增产物进行识别并启动反式切割，释放出强烈的荧光信号或可用试纸条读取的条带。
实验结果显示，ULTRAt平台对猴痘病毒F3L基因的检测限低至每反应2个拷贝，全程仅需15分钟，灵敏度比传统一锅法提高了100倍。在复杂生物基质（如小鼠血清、人唾液）和假病毒样本中，该平台同样保持了2拷贝的检测能力。此外，ULTRAt展现出卓越的特异性：它不仅能够准确区分FLT3基因上的D835Y单核苷酸多态性（SNP），在1%的突变丰度下仍可清晰判读，还成功实现了对HPV16和HPV18两种高危型人乳头瘤病毒的分型检测。在对41例肿瘤样本和50例HPV临床样本的验证中，ULTRAt的检测结果与Sanger测序和qPCR金标准完全一致，准确率达到100%。
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