Advanced Science | 全球健康学院环境健康与生态安全系殷堃团队发表综述:基于CRISPR/Cas技术的微流控系统应用于传染性疾病分子诊断
2022-10-22 浏览( 来源:全球健康学院 
 撰稿:解艺
 摄影:

近年来,新冠、猴痘等传染性疾病层出不穷,严重影响人类的健康生活。基于核酸的分子扩增检测常用作传染性疾病诊断的金标准。CRISPR/Cas系统作为原核生物的一种自我保护机制,也是大多数细菌及古细菌中抵御病毒入侵的一种获得性免疫方式。自2012年以来,科研人员常用CRISPR技术对生物的DNA序列进行敲除、突变、替换或添加。CRISPR用于基因编辑具有成本低廉、构建简单、操作方便、适用广泛等特点,因此,研究人员称之为“基因魔剪”。CRISPR精准、特异识别序列的能力已被应用于越来越多的领域,自2017年以来,CRISPR技术在分子诊断领域迅速崛起,并具有快速、准确、经济、设备依赖性低的优势。微流控技术结合CRISPR/Cas分子检测方法以其快速、高效、准确的特点,在传染性疾病防控方面发挥了重要作用。

近期,上海交通大学医学院-国家热带病研究中心 全球健康学院环境健康与生态安全系硕士研究生解艺等在Advanced Science杂志发表了“Clustered Regularly Interspaced short palindromic repeats-Based Microfluidic System in Infectious Diseases Diagnosis: Current Status, Challenges, and Perspectives” 的综述性文章,对于CRISPR/Cas技术结合微流控系统应用于传染性疾病分子诊断的近期成果进行了系统性总结归纳,并提出了该领域目前存在的主要挑战以及未来展望。

本文综述了基于CRISPR/Cas技术的微流控系统在传染病诊断中的最新进展,概述了传统型和易结合便携式合样品预处理方法以及各种CRISPR/Cas系统在生物传感中的机制和应用,并介绍了基于CRISPR/Cas技术的微流控系统应用于传染病分子诊断的最新进展,包括纸基微流控、数字微流控、可穿戴微流控等。最后,本文提炼出该领域目前存在的未解决的关键挑战,包括如何提高检测灵敏度、实现多重检测与高通量筛选、研发独立便携式检测平台、实现实时监测、进行疾病预警等,并提出未来分子诊断的可能结合方向,为实现全球性传染病大流行的有效防治和即时预警提出解决策略。

上海交通大学医学院-国家热带病研究中心、全球健康学院硕士研究生解艺和硕士研究生李慧敏为共同第一作者,全球健康学院殷堃研究员、修乐山助理研究员和郭晓奎教授为该论文的共同通讯作者,本研究得到了国家自然科学基金项目和上海市自然科学基金项目的支持。

 

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