等温链置换扩增反应/CRISPR-Cas12a系统结合反向荧光增强试纸条检测唾液中microRNA-31的研究

王佳讯; 徐一; 赵爽; 宫晓群

doi:10.12452/j.fxcsxb.25011324

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等温链置换扩增反应/CRISPR-Cas12a系统结合反向荧光增强试纸条检测唾液中microRNA-31的研究

研究报告 | 更新时间：2025-11-05

- 等温链置换扩增反应/CRISPR-Cas12a系统结合反向荧光增强试纸条检测唾液中microRNA-31的研究
- Isothermal Strand Displacement Amplification Reaction/CRISPR-Cas12a System for Detection of MicroRNA-31 in Saliva Samples by Combining with Reverse Fluorescence Enhancement Lateral Flow Test Strip
- 分析测试学报 2025年44卷第11期页码：2346-2353
- 作者机构：
  
  天津大学医学部生命科学学院，天津 300072
- 作者简介：
  
  宫晓群，博士，教授，研究方向：生物标志物分子的检测与成像，E-mail：gongxiaoqun@tju.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(U2233206)
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.25011324
  中图分类号： O657.3;O629.7
- 收稿：2025-01-13，
  
  修回：2025-02-17，
  
  录用：2025-03-17，
  
  纸质出版：2025-11-15
- 稿件说明：
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王佳讯,徐一,赵爽,宫晓群.等温链置换扩增反应/CRISPR-Cas12a系统结合反向荧光增强试纸条检测唾液中microRNA-31的研究[J].分析测试学报,2025,44(11):2346-2353.

WANG Jia-xun,XU Yi,ZHAO Shuang,GONG Xiao-qun.Isothermal Strand Displacement Amplification Reaction/CRISPR-Cas12a System for Detection of MicroRNA-31 in Saliva Samples by Combining with Reverse Fluorescence Enhancement Lateral Flow Test Strip[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(11):2346-2353.
王佳讯,徐一,赵爽,宫晓群.等温链置换扩增反应/CRISPR-Cas12a系统结合反向荧光增强试纸条检测唾液中microRNA-31的研究[J].分析测试学报,2025,44(11):2346-2353. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.25011324.

WANG Jia-xun,XU Yi,ZHAO Shuang,GONG Xiao-qun.Isothermal Strand Displacement Amplification Reaction/CRISPR-Cas12a System for Detection of MicroRNA-31 in Saliva Samples by Combining with Reverse Fluorescence Enhancement Lateral Flow Test Strip[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(11):2346-2353. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.25011324.

摘要

构建了基于核酸等温链置换扩增反应（ISDA）及CRISPR-Cas12a系统协同放大检测microRNA-31（miRNA-31）的方法，以反向荧光增强试纸条（rLFTS）为信号展示平台，实现可视化检测。通过优化ISDA反应的引物序列设计及反应缓冲液，实现了miRNA-31特异性识别和第一次信号放大，输出双链DNA产物并激活CRISPR-Cas12a切割游离单链DNA（ssDNA）报告分子的反式切割活性，同时阻碍金纳米探针通过结合ssDNA与检测线上的Cy5荧光探针形成夹心结构，进而恢复Cy5荧光，以此作为定量信号，实现了对miRNA-31的高灵敏和高特异性检测。该方法对唾液样本中miRNA-31的检出限低至57.9 amol/L，加标回收率为91.6%~111%，检测结果与定量逆转录聚合酶链式反应（qRT-PCR）定量结果具有良好的一致性，且检测时间仅需90 min。实验结果表明该方法具有操作简单、灵敏度高、检测时间短等优点，能够满足对唾液样本中miRNA-31的超灵敏检测需求。

Abstract

A microRNA-31（miRNA-31） amplifying detection signals method based on nucleic acid isothermal strand displacement amplification（ISDA） and CRISPR-Cas12a system were established and achieved visualizing detection by combining with reverse fluorescence enhancement lateral flow strip（rLFTS） platform. Under optimizing the primer toehold design and reaction buffer of ISDA reaction，miRNA-31 signal was efficiently amplified to output copious double stranded DNA，which activated CRISPR-Cas12a trans-cleavage activity to digest single-stranded reporter molecules and led to gold nanoparticles couldn′t be captured on the test lines by sandwich method to quench Cy5 fluorescence，causing corresponding quantitative fluorescence signals for improving miRNA-31 detection sensitivity. The results showed that the detection limit of 57.9 amol/L and recoveries of 91.6%-111% for detection miRNA-31 in saliva samples by the method. Moreover，the quantitative results had good consistency with qRT-PCR method in a much faster detection time（90 min）. Given its simplicity，sensitivity and rapid，ISDA-Cas12a-rLFTS could meet the demand for ultra-sensitive detection of miRNA-31 in saliva samples.

关键词

Keywords

references

Diener C ， Keller A ， Meese E . Trends Genet. ， 2022 ， 38 ： 613 - 626 .

Kim H ， Lee Y Y ， Kim V N . Nat. Rev. Mol. Cell Biol. ， 2025 ， 26 ： 276 - 296 .

Shang R F ， Lee S ， Senavirathne G ， Lai E C . Nat. Rev. Genet. ， 2023 ， 24 ： 816 - 833 .

Ho P T B ， Clark I M ， Le L T T . Int. J. Mol. Sci. ， 2022 ， 23 ： 7167 .

Jet T ， Gines G ， Rondelez Y ， Taly V . Chem. Soc. Rev. ， 2021 ， 50 ： 4141 - 4161 .

Liu C J ， Lin S C ， Yang C C ， Cheng H W ， Chang K W . Head Neck ， 2012 ， 34 ： 219 - 224 .

Tetzlaff M T ， Liu A ， Xu X ， Master S R ， Baldwin D A ， Tobias J W ， Livolsi V A ， Baloch Z W . Endocr. Pathol. ， 2007 ， 18 ： 163 - 173 .

Chen J Y ， Fan T T ， Chen Y ， Ye L Z ， Zhang C ， Liu F ， Qin Y ， Tan Y ， Jiang Y Y . Biosens. Bioelectron. ， 2020 ， 169 ： 112631 .

Lu X H ， Yao C Y ， Sun L L ， Li Z . Biosens. Bioelectron. ， 2022 ， 203 ： 114041 .

Wang L L ， Li H X ， Yang Y Y ， Su Y L ， Lian J S ， Li T ， Xu J ， Wang X N ， Jin N ， Liu X F . Int . J. Clin. Exp. Pathol. ， 2018 ， 11 ： 4339 - 4345 .

Wu Y ， Pei J W ， Li Y ， Wang G B ， Li L ， Liu J B ， Tian G . Talanta ， 2024 ， 266 ： 125066 .

Cui L X ， Zhang N ， Cheng Z ， Li C ， Du Y H ， Zhou W B . J. Instrum. Anal. （崔莉煊，张宁，程智，李抄，杜耀华，周卫斌. 分析测试学报）， 2024 ， 43 （ 12 ）： 2008 - 2020 .

Jiang Y ， Li B L ， Milligan J N ， Bhadra S ， Ellington A D . J. Am. Chem. Soc. ， 2013 ， 135 ： 7430 - 7433 .

Liu W P ， Zhu M J ， Liu H X ， Wei J T ， Zhou X M ， Xing D . Biosens. Bioelectron. ， 2016 ， 81 ： 309 - 316 .

Zhao D ， Tang J T ， Tan Q ， Xie X H ， Zhao X ， Xing D P . Talanta ， 2023 ， 260 ： 124582 .

Luo T ， Li J C ， He Y ， Liu H ， Deng Z W ， Long X ， Wan Q Q ， Ding J C ， Gong Z ， Yang Y J ， Zhong S A . Anal. Chem. ， 2022 ， 94 ： 6566 - 6573 .

Yang X Q ， Gao J . J. Anal. Sci. Technol. ， 2024 ， 15 ： 16 .

Liu S S ， Wang C Y ， Wang Z M ， Xiang K K ， Zhang Y T ， Fan G C ， Zhao L ， Han H Y ， Wang W J . Biosens. Bioelectron. ， 2022 ， 204 ： 114078 .

Xia X Y ， Chen Q T ， Ren D D ， Xu G H ， Wei F D ， Yang J ， Hu Q ， Cen Y . Sens. Actuators B ， 2023 ， 393 ： 134327 .

Wang N ， Zhang J ， Xiao B ， Sun X Y ， Xie R B ， Chen A L . Biosens. Bioelectron. ， 2022 ， 211 ： 114345 .

Sengupta A ， Koninti R K ， Gavvala K ， Ballav N ， Hazra P . Phys. Chem. Chem. Phys. ， 2014 ， 16 ： 3914 - 3917 .

Chen M H ， Luo R ， Li S H ， Li H X ， Qin Y ， Zhou D M ， Liu H ， Gong X Q ， Chang J . Anal. Chem. ， 2020 ， 92 ： 13336 - 13342 .

Preechakasedkit P ， Siangproh W ， Khongchareonporn N ， Ngamrojanavanich N ， Chailapakul O . Biosens. Bioelectron. ， 2018 ， 102 ： 27 - 32 .

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