近日，我院检验科团队在领域内权威期刊《Sensing and Bio-Sensing Research》（中科院二区/JCR Q1，IF=5.4）在线发表题为“A small library crRNA-enhanced CRISPR-Cas12a system for ultrasensitive point-of-care test of Hantavirus M gene”的研究性论著。该研究通过创新性设计小型crRNA文库的CRISPR-Cas12a分子检测技术系统（SLCC），建立了汉坦病毒的超灵敏检测体系，为传染病快速诊断提供了新的解决方案。

快速、灵敏、特异、便携且经济的分子检测技术是传染病防控的关键工具。当前主流诊断技术如聚合酶链式反应（PCR）和酶联免疫吸附试验（ELISA）等均存在一定局限性：PCR法依赖精密仪器和专业实验室环境，限制了现场应用；ELISA法虽操作简便但易受交叉反应干扰，影响特异性。近年来，等温核酸扩增技术（如环介导等温扩增、重组酶聚合酶扩增）通过恒温扩增靶标克服了PCR的技术瓶颈，但仍面临引物设计复杂、非特异性扩增及检测通量低等挑战。CRISPR-Cas系统与等温扩增技术的结合为分子诊断提供了新方向，其通过引导RNA实现特异性识别及荧光信号转导，可在常温下实现高灵敏度检测。然而，现有方法因Cas12a旁切活性导致的模板降解、单管系统灵敏度不足及操作复杂性等问题，制约了临床转化。

本研究针对汉坦病毒M基因RNA检测开发了小型crRNA库平台，通过三个创新突破技术瓶颈（图1）：第一，基于机器学习的crRNA设计算法精准筛选病毒基因组保守区域；第二，多crRNA协同信号放大技术使检测信号强度提升约80倍；第三，一体化单管封闭式工作流程整合逆转录、重组酶聚合酶扩增及CRISPR检测，彻底消除交叉污染。实验结果表明：多crRNA组合策略将DNA检测限从7.31 pM降至0.086 pM，灵敏度提升85倍；优化的一步法流程在45分钟内即可完成检测；临床样本验证特异性达90%，且与SARS-CoV-2、HBV及肺炎支原体等病原体均无交叉反应。结合侧流层析试纸条，可使RNA检测灵敏度达500 pM，较传统方法提升10~20倍。该平台通过一体化设计解决了灵敏度与污染风险的核心矛盾，为资源有限地区提供了高效、便捷的病原体现场快速检测方案，其模块化框架可扩展至新发传染病的监测与即时诊断。

 

【SLCC系统用于汉坦病毒M基因检测的示意图】

 

 

检验科研究团队

本研究受陕西省卫健委联合攻关项目“基于CRISPR/Cas13的汉坦病毒核酸快速检测方法的临床应用研究”资助，由西安医学院第一附属医院检验科团队独立完成，周建博士为第一作者，李卓教授为通讯作者。

近年来，我院检验科团队围绕疾病快速精准诊断的迫切需求积极开展研究，先后承担国家自然科学基金、陕西省自然科学基金等各级各类科研项目20余项，发表SCI论文20余篇（单篇最高IF=20.693），中文核心期刊论文30余篇，授权国家发明专利2项、实用新型专利9项，主持完成GCP项目24项。