Recientemente,El equipo del Profesor Liu Guozhen de la facultad de Medicina de la Universidad China de Hong Kong (shenzhen) está enCRISPR y CasLa tecnología de biosensores ha logrado avances importantes en la dirección de la medicina de precisión., los resultados de la investigación relacionada:Biosensing de CRISPR/Cas con fibra de vidrio para la detección de biomarcadores diversosTrabajos de investigación publicados enRevistas internacionalesCélulaSubediciónTendencias en Biotecnología.

El equipo de investigación desarrolló con éxito un universal basado en la interfaz de fibra de vidrio.CRISPR y CasPlataforma de detección()g-CURS(...)Lograr una identificación súper sensible y una detección cuantitativa rápida portátil de una variedad de objetos a detectar (ácidos nucleicos o proteínas, etc.) de baja abundancia, permitiendo la detección médica precisa y la detección al lado de la cama..POCT).Elg-CURSEl sistema es seguido por el equipo de investigación del Profesor liu.2024En el añoCélulaSubediciónDispositivoReportado enCRISPRPlataforma de detecciónGUSCISistemaActualización tecnológica.g-CURSSistemaSe ha logrado detectar una variedad de ácidos nucleicos objetivo y proteínas objetivo en la misma plataforma y con el mismo sistema de reactivos, marcandoCRISPRTecnología de deteccióndesde“Sonda exclusiva de un solo indicador",Las restricciones saltan a“Un par de reactivos generales detectan múltiples tipos de objetivos",El proceso de operación estandarizado reduce en gran medida los costos de I + D y aplicación.CRISPRTécnica diagnósticaPOCTLa escala, la escala y la comercialización proporcionan nuevas estrategias que se pueden utilizar ampliamente en la detección sensible a patógenos y la detección rápida de enfermedades infecciosas, el diagnóstico temprano y preciso de cáncer y enfermedades crónicas, la orientación de medicamentos precisos para enfermedades, la evaluación de la eficacia del desarrollo de nuevos medicamentos, la vigilancia de la recuperación posterior al arte médico y la detección de la salud animal.

Antecedentes de la investigación técnica

En escenarios médicos como la vigilancia de enfermedades infecciosas, el manejo de enfermedades crónicas y la detección temprana de tumores, y la atención médica de precisión, la detección altamente sensible de una variedad de biomarcadores como ácidos nucleicos y proteínas en los fluidos corporales es crucial. Sin embargo, los principales métodos actuales son los siguientes:qPCR,ELISATodavía hay problemas de aplicación clínica, como operaciones engorrosas, Dependencia de instrumentos caros, gran demanda de muestras, largo tiempo de detección y no adecuado para escenarios de escasez de recursos.

AunqueCRISPRLa tecnología se ha aplicado gradualmente al diagnóstico in vitro, pero las estrategias tradicionales deben diseñarse por separado para cada objetivo.crARNY el promotor, que también depende en gran medida del programa de preamplificación de ácidos nucleicos para la detección de objetos a detectar de baja abundancia, lo que resulta en pasos complejos de optimización de selección de diseño preliminar, largos tiempos de detección, baja eficiencia de aplicación y mala versatilidad. Con este fin, el equipo de investigación del Profesor Liu ha desarrollado unPortátil sin preamplificaciónCRISPR y CasPlataforma de detección rápida:g-CURSNo solo resuelve el problema de la aplicación clínica de los métodos de detección tradicionales, sino que también amplíaCRISPR y CasLa aplicación de la tecnología de biosensores en la medicina de precisión realiza la detección simultánea de múltiples biomarcadores en el mismo sistema.

g-CURSPrincipios técnicos y aspectos destacados

g-CURSLa Plataforma de detección utiliza fibra de vidrio como portador, con la ayuda deCRISPR/Cas12aTecnología de amplificación de señal exponencial, utilizando el mismo conjuntocrARNyssDNAEl sistema de reactivos activados puede detectar diferentes ácidos nucleicos y múltiples dianas de proteínas, sin necesidad de diseñar individualmente las correspondientes para diferentes dianas.ARN de CRISPRY el cribado correspondiente del sitio objetivoSelección;Entre ellos, la estructura del canal del CHIP en la Plataforma de detección es proyectada por la superficie de precisión de Mozambique.Tecnología de litografía estereoscópica (p μsl) (nanoarco)^®S140， Precisión: 10 μm) después de preparar el molde, se convierte en un molde pdms; el enlace de identificación de ácidos nucleicos se utilizaADN T4Ligasa, identificación precisa de diferencias de base única. No es necesario preamplificar,CRISPR y Cas利用AutoCARPrincipio de amplificación en cascada yCONANLa red de reacción induce el ciclo de amplificación del índice de señal para lograr30Amplificación termostática rápida en minutos; Construcción de anticuerpos capturados y marcados en la superficie de la fibra óptica de vidriossDNADetección de anticuerpos“Estructura sándwich inmune",, realactualConversión y amplificación de señales proteicas; Uso caseroEl fluorescente portátil lee la señal del objeto a medir, con una lente de enfoque de alta resolución incorporada y un módulo inalámbrico, con el teléfono móvil del usuario final.AplicaciónLograr la visualización de resultados y el diagnóstico inteligente, apoyar a los no profesionales para operar de forma independiente y satisfacerPOCTaplicaciónNecesidades de escena.

Aplicación clínicaEvaluación del rendimiento

g-CURSTiene un rendimiento de detección clínica eficiente y preciso, reconocimiento altamente específicoSARS-CoV-2 DeltaMutanteADNcyHPV16 E7Fragmentos genéticos, el tiempo de detección es de aproximadamente30Minutos; Se puede identificar con precisión6Las diferencias de mutación dentro de una sola base tienen la capacidad de distinguir el desajuste de una sola base.VPH 16En las muestras clínicas, los resultados de las pruebas yqPCRConsistencia. Se aplica a muestras de suero de pacientes con enfermedad de parkinson,g-CURSPuede lograr una detección altamente sensible de proteínas inflamatorias de baja abundancia en la membrana del cuerpo secretor derivado del cerebro.IL-6,TNF-α,IFN-γesperar), apoyar la co - Inspección de múltiples indicadores de bajo tamaño de muestra. Y comercialELISALa sensibilidad de detección aumenta en comparación con el kit2 - 3Orden de magnitud, el tiempo de detección se reduce80%,El tamaño de la muestra requerida se reduce drásticamente (solo se necesita5μL) Reducción de los costos de detección90%, se realiza portátilCRISPR y CasTecnología de diagnóstico in vitro para la detección simultánea de múltiples sustancias. Este avanceCRISPR y CasSe espera que la Plataforma de pruebas promueva la atención médica de precisión de laboratorio a comunidad, proporcionando soluciones más convenientes y económicas para el diagnóstico temprano y el monitoreo dinámico de enfermedades.

El autor de este trabajo es Hong kong.Gran chinoEstudiante de doctorado en ciencias biológicas de la facultad de medicina (shenzhen)Yu TianEl autor de la comunicación de la tesis es la facultad de Medicina de la Universidad China de Hong Kong (shenzhen).Profesor Liu GuozhenEl trabajo ha sido financiado por la Fundación Nacional de ciencias naturales de china, el fondo conjunto empresarial del Fondo de investigación básica y aplicada de Guangdong y la provincia de guangdong.“Pearl River Talent plan",, Shenzhen Bay Laboratory Open fund, Hong Kong zhongshen-Financiación del Fondo de laboratorio conjunto boya Life y del Fondo de desarrollo universitario.