除了其非凡的基因组编辑能力外，CRISPR-Cas系统由于其高碱基分辨率和等温信号放大能力，开辟了生物传感应用的新纪元。然而，已报道的CRISPR-Cas传感器大多只用于核酸的检测，对非核酸靶标的应用有限。为了充分发挥CRISPR-Cas传感器的潜力，扩大其在非核酸靶标检测和定量方面的应用，在此，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Yi Lu、南昌大学熊勇华、南京大学张晶晶等人报道了CRISPR-Cas12a传感器，它受功能性DNA（fDNA）分子（如对小有机分子和金属离子检测具有选择性的适体和DNA酶）的调控，传感器基于Cas12a依赖的报告系统，由Cas12a、CRISPR RNA(crRNA)及其两端标记有荧光团和猝灭剂的单链DNA底物(ssDNA-FQ)和fDNA分子组成，fDNA分子可以锁定Cas12a-crRNA的DNA激活剂，在没有fDNA靶标的情况下阻止Cas12a的ssDNA切割功能。fDNA靶标的存在可以触发DNA激活剂的解锁，从而激活Cas12a对ssDNA-FQ的切割，增加可被商用便携式荧光计检测到的荧光信号。使用该方法，可以在环境温度(25°C)下使用简单快速的检测流程(两步，<15分钟)定量检测ATP和Na⁺，从而使fDNA调控的CRISPR系统适用于现场测试或护理点诊断。由于fDNAs可以识别多种目标，因此本研究所展示的方法可以将这种强大的CRISPR-Cas传感器系统显著扩展到许多其他目标，从而为CRISPR-Cas系统显著扩展到生物分析和生物医学应用的许多领域提供了一个新的工具。

Ying Xiong, Jingjing Zhang, Zhenglin Yang, et al. Functional DNA Regulated CRISPR-Cas12a Sensors for Point-of-Care Diagnostics of Non-Nucleic-Acid Targets, J. Am. Chem. Soc., 2019.

https://doi.org/10.1021/jacs.9b09211