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图8
CRISPR/Cas系统在分子诊断中结合微型化与集成化技术
正文中引用本图/表的段落
李冰凌团队开发了一种名为CLIPON(CRISPR and Large DNA assembly Induced Pregnancy strip for signal-ON detection)的便携式传感平台[95],该方法利用商品化早孕试纸在免分离的均相溶液中实现对单链和双链核酸序列的可视化检测[图8(a)]。通过设计专属的图像处理APP和微流控芯片,CLIPON检测可进一步实现定量化和便携化。王升启团队开发了一种CRISPR单步检测平台SCOPE(Streamlined CRISPR On Pod Evaluation)[96],该平台通过简化病毒裂解步骤,在2分钟内从皮疹液、口腔拭子、唾液和尿液样本中快速释放病毒核酸,实现高效样本处理[图8(b)]。随后,通过单步RPA-CRISPR/Cas13a反应,只需10分钟便可对猴痘病毒实现检测。该设备具备反应执行、信号采集和结果解读等功能,整个过程能够在CPod这一便携式设备上完成。
此外,可穿戴设备与实时监测技术的创新发展,推动了病原体检测技术向日常应用场景的深度整合。James J. Collins团队利用CRISPR技术构建了一种可穿戴式的冻干无细胞合成生物学传感器系统[97]。该传感器在检测灵敏度与特异性方面能达到实验室金标准要求,在常温下通过N95口罩无创捕获SARS-CoV-2病毒气溶胶,90分钟内完成检测[图8(c)]。此装置可嵌入硅橡胶、硅织物等柔性基质材料,整体仅重 3 克,能够实时动态监测目标病原体暴露情况。并且无需外接电源,通过比色法实现可视化判读,有效规避了传统体液样本处理流程。这种可穿戴传感技术的突破性进展将“样本至结果”的检测时间缩短至30分钟以内,通过微型传感器、低功耗电路与云端数据链的协同创新整合,构建起覆盖个体-社区-医疗机构的三级动态监测体系,为传染病实时防控、慢性病动态管理以及个性化健康监测提供即时精准的技术支持。
本文的其它图/表
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