深圳大學化學與環境工程學院劉翼振副教授團隊在Nature Index期刊Analytical Chemistry（中科院大類一區，TOP期刊）上發表了題為“From Lab to Home: Ultrasensitive Rapid Detection of SARS-CoV-2 with a Cascade CRISPR/Cas13a-Cas12a System Based Lateral Flow Assay”的研究論文。全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.4c02726。副教授劉翼振與副研究員陳勇為論文通訊作者，碩士研究生胡镕渙為第一作者，深圳大學為唯一通訊單位。本研究得到了科技部國家重點研發計劃、廣東省自然科學基金面上項目和深圳市科技計劃穩定支持項目的大力支持。
創新背景
在COVID-19大流行期間，居家檢測作為一種快速、便捷且低成本的診斷手段，在公共衛生防控中發揮了重要作用。然而，市售抗原檢測試劑盒由于靈敏度不足，易導致假陰性結果；RT-PCR盡管靈敏度高，但需實驗室環境支持，不適合家庭使用。劉翼振團隊研發了一種結合CRISPR級聯系統與側向流免疫層析分析的新型檢測方法，能夠實現無擴增條件下的高靈敏度SARS-CoV-2檢測，解決了現有檢測方法的不足。
圖1. CLEAR體系原理示意圖
研究亮點
1.創新檢測體系CLEAR：該研究提出了一種無擴增、高靈敏度的POC檢測方法，通過使用病毒核酸快速釋放劑預處理鼻咽拭子樣本，僅需3-5分鐘；隨后與CLEAR試劑反應30分鐘即可在33攝氏度下檢測。該方法在紙基試紙條上顯示結果，可實現快速、直觀的檢測。
2.超高靈敏度與特異性：CLEAR體系能夠在30分鐘內檢測新冠病毒RNA特異性序列，檢出限（LOD）低至1 aM。對于CT值小于34.93的臨床樣本，CLEAR實現了100%的陽性和陰性符合率。這一性能大幅提升了家庭檢測的可能性與可靠性。
3.精準分型檢測：通過編程化的crRNA設計，該系統能夠精準識別K417N、K417T和L452R等單堿基突變位點，實現對SARS-CoV-2變異株的無擴增分型。實驗結果顯示，CLEAR體系在對標準品和臨床樣本的分型檢測中表現優異，具備應用于多種呼吸道病原體檢測的潛力。
4.便捷與經濟性：CLEAR體系設計為家庭檢測工具，具有便捷操作、經濟高效的特點。與傳統的PCR檢測相比，該方法顯著降低了污染風險和檢測時間，非常適合在資源有限的環境中使用。
圖2. CLEAR體系對臨床樣本的分型檢測
未來展望
本研究不僅為居家分子檢測提供了新的解決方案，還展示了CRISPR技術在公共衛生和家庭診斷領域的巨大潛力。未來，基于CRISPR的檢測技術有望擴展至其他病原體的檢測，為更加廣泛的健康監測和疾病防控提供支持。這項技術的發展標志著在實驗室之外實現高靈敏、可靠的疾病檢測邁出了重要的一步。
