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杜丹团队开发基于DNA适配体的便携式一体化CRISPR检测平台
发布时间: 2026年07月15日浏览次数:

厦门大学医学院杜丹教授团队联合厦门大学附属中山医院消化内科、厦门大学公共卫生学院、华南农业大学等多家单位协同攻关,成功研发了一款无标记荧光适配体一体化便携 CRISPR-Cas12a 检测平台(命名 ROD-ThT)。该平台仅需35分钟即可完成猴痘病毒、基孔肯雅病毒高灵敏可视化现场检测,全程无需核酸纯化步骤与大型精密仪器,适配基层医疗机构、偏远资源匮乏地区开展疫情快速筛查,为两类重大输入性传染病的早期诊断与疫情防控提供全新技术支撑。整套技术体系已完成性能验证与临床样本实测,相关研究成果“Development of Optimized Fluorogenic DNA Aptamers for a Portable One-Pot CRISPR-Cas12a Platform for Rapid and Sensitive Detection of Monkeypox Virus and Chikungunya Virus”发表于国际综合类期刊Journal of Advanced Research。

猴痘(DNA病毒)、基孔肯雅热(RNA病毒)均为全球重点关注的烈性传染病,传播渠道多、流行范围广,暂无特效药,早期快速诊断是阻断传播的关键。猴痘病毒可通过人与人间密切接触、呼吸道飞沫、皮肤破损接触体液、污染物品传播,也可由感染动物咬伤、捕猎食用野生动物实现动物传人。2024年8月,世卫组织宣布全球猴痘病例激增构成国际关注的突发公共卫生事件;我国多地持续出现境外输入病例,口岸、基层医院长期面临输入防控压力。基孔肯雅热由甲病毒属基孔肯雅病毒引起,依靠白纹伊蚊、埃及伊蚊叮咬实现 “人-蚊-人” 循环传播,潜伏期 1-12 天。2025 年8月广东发生大规模暴发,南方沿海省份全年存在本地暴发隐患。

两种病毒潜伏期长,可达十余天,轻症初期症状与普通感冒、皮疹极易混淆,极易造成漏诊、漏筛,导致疫情扩散。传统 qRT-PCR 检测需要昂贵荧光探针、专业核酸提取设备与标准化实验室,检测周期长、成本高,临床样本杂质易造成假阴性;现有 CRISPR 荧光检测依靠标记荧光探针,试剂成本高、储存要求严苛,难以大范围现场使用。

针对行业痛点,研究团队以 CRISPR-Cas12a 附带切割活性为核心,创新性构建硫黄素T(ThT) DNA 适配体无标记荧光报告体系,彻底摒弃传统化学荧光探针。研究人员系统筛选18种经典ThT荧光适配体,通过不同区域序列改造,获得最优适配体 ThT-3-5.1,与 ThT 结合后荧光信号显著增强,同时大幅提升 Cas12a 酶切效率。

依据临床实验室标准规范 CLSI EP17-A2 完成检测限(LoD)标定,ROD-ThT 体系对猴痘、基孔肯雅病毒核酸检出下限均低至1 拷贝 / 反应;在唾液、血清模拟基质中对比 qRT-PCR,该技术抗样本基质干扰能力显著优于金标准 qRT-PCR。

研究团队与厦门市疾控中心、福建泉州第一医院合作,针对临床样本开展盲法验证,发现ROD-ThT 平台对猴痘、基孔肯雅临床样本检出率均达 100%,与 qRT-PCR 金标准结果完全吻合,该检测平台特异性、灵敏度均达到临床诊断标准,满足口岸入境筛查、基层发热门诊、疫区现场应急排查、野外动物宿主监测等场景使用需求。

本研究由厦门大学细胞应激生物学国家重点实验室、口腔医学系、公共卫生学院、附属中山医院,厦门市疾控中心、福建医科大学附属泉州第一医院、华南农业大学兽医药理学重点实验室多单位参与,覆盖基础分子生物学、临床感染、疾控监测、兽医公共卫生等多学科,由厦门大学医学院王潇助理教授领衔博士研究生董玮艺等协同完成,为跨领域传染病快速诊断技术研发提供全新范式。本研究由国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家博士后基金、福建省公益竞争项目资助。

杜丹、王潇团队长期从事CRISPR技术应用研究和消化道疾病发生发展机制研究,以第一或通讯(共同通讯)在Nat. Methods、Dev Cell、Nat. Commun、Science Bulletin、J Adv Res、Redox Biol、Cell Reports、Biosen. Bioelectron、Eur J Med Chem等国际知名杂志发表SCI论文20余篇。热忱欢迎生物学医学领域优秀学子报考本课题组硕、博士研究生,同时诚招博士后研究人员。

更多信息请参看实验室主页:https://faculty.xmu.edu.cn/DanDu/zh_CN/index.htm

论文链接: https://doi.org/10.1016/j.jare.2026.07.003

来源:杜丹 审核:李炜

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