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蜱传病毒引发的发热伴血小板减少综合征(SFTS),病死率最高可达 30%,且在东亚地区持续流行,已成为重大公共卫生威胁。然而传统检测方法要么依赖昂贵仪器,要么存在假阳性风险,难以满足基层医疗机构的即时检测需求。
近期,天津大学医学部生命科学学院、天津大学合成生物技术国家重点实验室的王涛教授团队在国际期刊《Sensors and Actuators: B. Chemical》在线发表题为“A temperature-controlled one-pot CRISPR/Cas12b combined with ERA detection system in SFTSV detection”的研究论文,开发出温度调控一锅法ERA检测系统,解决了 amplification 与 ERA 检测的兼容性难题,为 SFTSV 快速诊断提供了新方案。
核心痛点:传统检测为何 “力不从心”?
SFTSV 检测长期面临三大困境:
1.设备依赖强:RT-PCR 需实时荧光定量仪,难以在资源匮乏地区部署;
2.操作复杂:ELISA 检测周期长达 2 小时以上,且需多步洗板操作;
3.特异性与灵敏度难平衡:LAMP 虽缩短至 1 小时,但引物设计复杂,易出现非特异性扩增,且检测限仅 100 拷贝 /μL。
即便近年出现的 CRISPR 诊断技术,也因 “两步反应易污染”“化学修饰成本高” 等问题,难以实现临床转化。
技术突破:温度 “开关” 实现 “一锅法” 检测
TCOD 系统的核心创新,在于利用温度差异实现 amplification 与 CRISPR 检测的时序分离,无需任何化学修饰或酶改造
该设计巧妙利用两种关键组件的温度特性:
•ERA 扩增模块:采用先达基因(Suzhou GenDx)ERA 试剂盒,在 37-42℃下可高效扩增靶基因,20 分钟即可完成足量产物积累;
•AapCas12b 检测模块:经实验验证,该蛋白在 60℃时 cleavage 活性最强,而在 37℃时活性显著抑制,完美避免 amplification 阶段的 “提前切割” 问题。
性能验证:45 分钟单拷贝检出,临床符合率 100%
团队通过多维度实验,验证了 TCOD 系统的卓越性能:
1. 灵敏度:单拷贝级检测,刷新行业下限
经优化探针浓度(400 nM 最优)、RNP 复合物浓度(100 nM 兼顾成本与信号)等参数后,TCOD 系统对 SFTSV 标准质粒的检测限低至1 拷贝 / 反应,且整个过程仅需 45 分钟(20 分钟扩增 + 25 分钟检测)。
2. 特异性:精准区分同源病毒,抗干扰能力强
对肠道病毒 71 型(EV71)、登革病毒 2 型(DENV-2)、汉坦病毒(HTNV)等近缘病原体检测时,TCOD 系统均无交叉反应;即使面对靶基因存在 0-3 个碱基突变的 SFTSV 变异株,仍能稳定检出,证明其对病毒突变的高耐受性。
3. 临床价值:52 份血清样本验证,符合率 100%
在 52 份临床血清样本检测中,TCOD 结果与 “金标准” qPCR 完全一致,43 份阳性样本与 9 份阴性样本均精准识别。更重要的是,反应结束后无需仪器,仅通过蓝光照射即可肉眼区分阳性(发荧光)与阴性样本,完美适配基层 “即时检测” 场景。 关键支撑:先达基因 ERA 试剂为何成为 “最佳搭档”? TCOD 系统的成功,离不开核心组件 —— 先达基因(Suzhou GenDx)ERA 等温扩增试剂盒的稳定支撑。该试剂的三大优势,为技术突破奠定基础: 1.扩增效率高:37℃下 20 分钟即可完成靶基因足量积累,较传统 RPA(需 30 分钟以上)更高效,为 45 分钟快速检测提供可能; 2.兼容性强:团队通过实验发现,去除 AapCas12b 自带的 cleavage buffer 后,ERA 预混液可与 CRISPR 组件无缝共存于同一反应体系,无需分步加样,从根源上降低污染风险; 3.稳定性优异:预混的 RNP 复合物经冻干处理后,2 周内仍保持 70% 以上活性,便于长途运输与基层储存,解决了即时检测试剂的 “保存难题”。 相比传统检测方法,TCOD 系统凭借 “无需复杂仪器、45 分钟出结果、单拷贝灵敏度、肉眼判读” 等优势,有望成为 SFTSV 早期诊断与流行病学监测的 “利器”,尤其适合疾控中心、社区医院等基层场景。而先达基因 ERA 试剂的稳定性能,也为该技术的产业化与推广提供了可靠保障。
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