1小时出结果!张锋团队发布新冠病毒CRISPR检测技术
2020/02/17
CRISPR基因编辑大神张锋教授、Omar Abudayyeh和Jonathan Gootenberg开发了一种基于CRISPR的诊断COVID-19技术。

最近的新型冠状病毒(COVID-19)爆发,给全球卫生带来了巨大的挑战。为了支持战“疫”,2月14日,美国麻省理工学院Broad研究所联合哈佛大学、麻省理工学院McGovern研究所以及其相关合作机构宣布,免费提供可能有用的信息,包括通过共享可能支持潜在诊断技术发展的信息。


这其中,就包括CRISPR基因编辑大神张锋教授、Omar Abudayyeh和Jonathan Gootenberg开发的一种基于CRISPR的诊断COVID-19技术的详细操作流程文档。


目前,新型冠状病毒可以通过qPCR进行诊断,但是由于缺乏试剂和设备,疾病检测进展缓慢。基于CRISPR的COVID-19诊断技术利用的是张锋教授团队2017年发布的SHERLOCK技术。此前,基于CRISPR-Cas13的SHERLOCK系统已经被证明可以准确地检测出病人样本中存在的大量不同病毒。该系统搜索唯一的核酸特征,并使用类似于验孕纸的试纸来提供一个可视的读数。将试纸浸入准备好的样品后,试纸上会出现一条线,表明是否存在病毒。

基于这个理论,研究小组利用合成的COVID-19 RNA片段,设计并测试了两种识别COVID-19两个特征的向导RNA。一种识别新冠病毒的S基因,另一种识别Orf1ab基因。当它们与Cas13蛋白结合时,就形成了一个能够检测COVID-19病毒RNA的SHERLOCK系统。


通过条带位置的不同,很容易就能确认新冠病毒是否存在。

该系统具有特异的高灵敏度,每微升里仅10-100个病毒拷贝,就可以被检测出来。且步骤简单,只需三步,一小时内就可以完成检测。


•利用常规的42℃同温扩增技术,对提取的核酸样本进行扩增。这一步需要25分钟。

•在步骤1的样本中加入Cas13蛋白、向导RNA以及起到报告作用的特殊分子,在37℃下继续反应30分钟。

•使用试纸对步骤2中获得的样本进行检测,结果应该在5分钟内出现。

值得注意的是,这一技术尚未在患者样本上进行验证。任何诊断都需要开发和验证才能供临床使用。张锋教授团队欢迎研究人员与他们合作,并可以提供一个初学者工具包来测试该系统,如有可能,也可供检测COVID-19样本的研究人员使用。

附技术文档全文:

       

参考资料:

[1] Enabling coronavirus detection using CRISPR-Cas13: An open-access SHERLOCK research protocol

[2] A protocol for detection of COVID-19 using CRISPR diagnostics

[3] 张锋团队的新冠病毒CRISPR检测技术,三步检测是哪三步?

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