近日,华南理工大学生物科学与工程学院黄黎珍课题组、杜红丽课题组研究团队联合华南师范大学、南方医科大学、广州悦洋生物技术有限公司及温氏股份等成功研发全自动靶点设计的高效单管一体化CRISPR/Cas12病毒检测技术CORDSv2,并在生物传感器领域权威期刊Biosensors and Bioelectronics(IF=12.6)杂志上在线发表题目为“A universal all-in-one RPA-Cas12a strategy with de novo autodesigner and its application in on-site ultrasensitive detection of DNA and RNA viruses”的研究论文。硕士生林采玲、陈锋、黄冬超为论文共同第一作者,黄黎珍副教授为通讯作者,华南理工大学生物科学与工程学院为第一单位。论文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566323005511
CRISPR/Cas分子诊断技术的高度特异性及操作便捷性,可实现病原微生物及突变株快速现场鉴定,已在分子诊断领域尤其POCT技术领域展现了巨大的应用潜力。然而目前该技术仍然存在靶点筛选繁琐且效率低下、单管化体系开发流程复杂等问题,为了进一步解决行业难点和痛点,黄黎珍课题组在前期CORDS检测系统及CRISPR/Cas机制研究基础上,进一步挖掘单管化优化策略及靶点特征,开发全自动靶点设计的单管一体化检测系统CORDSv2,可实现1周内高效完成RNA或DNA病毒靶点筛选及实验室方法学构建(图1)。
图1 高效CORDSv2检测开发平台
新一代全自动靶点设计的单管CORDSv2已成功应用于SARS-CoV-2、ASFV、HPV16和HPV18等大量DNA及RNA病毒核酸检测体系开发。结合实验室自主组装的可视化装置hippo-CORDS(图2),其肉眼可视化现场检测灵敏度可达6cp/μl。以qPCR检测结果为参照,可视化CORDSv2对SARS-CoV-2的样品检出率为100%,ASFV的样品检出率为97%。检测性能达POCT领先水平。高效单管CORDSv2平台不仅可应用于病原微生物核酸现场检测,也为其他核酸分子靶标现场检测提供新思路。
图2 肉眼可视化CORDSv2的检测性能及样品检出率(F,G:SARS-CoV-2样品。H,I:ASFV样品)
该研究得到广州市重点研发计划(202206010073)、广东省自然科学基金 (2022A1515011733)、国家自然科学基金 (31871292)和中国科学院广州生物医药与健康研究院中国科学院再生生物学重点实验室及广东省干细胞与再生医学重点实验室开放课题(KLRB202103)等项目资助。在读本科生韩立亚、陈睿康作为署名作者参与项目研发。