基于RPA-CRISPR/Cas12a单管检测系统实现大肠杆菌O157:H7超灵敏可视化快速检测

本研究创新性构建了RPA-CRISPR/Cas12a单管检测平台，实现了对食源性病原体大肠杆菌O157:H7的超灵敏（12 fg/μL）、高特异性、可视化快速检测（<40分钟）。该技术突破传统方法局限，无需复杂仪器，通过便携式恒温金属浴与手持蓝光灯即可完成全流程闭管检测，为食品安全现场监测提供了革命性解决方案。

　　

Highlight

Materials, targets and samples

本研究涉及菌株包括：大肠杆菌O157:H7 ATCC43888、单核细胞增生李斯特菌CICC21633、副溶血性弧菌ATCC33847、金黄色葡萄球菌ATCC6538、沙门氏菌ATCC13076和荧光假单胞菌ATCC17397（详见表1）。TwistAmp? Basic试剂盒购自莫瑞生物（上海），LbCas12a核酸内切酶源自吐露生物科技（上海），crRNA、RPA引物及单链DNA（ssDNA）由生工生物协同配制。

Detection system of RPA-CRISPR/Cas12a one-tube assay platform

通过特殊设计的单管容器，整合RPA等温扩增技术与CRISPR/Cas系统，成功构建RPA-CRISPR/Cas12a单管检测平台，并借助手持蓝光灯与滤光片实现检测结果的肉眼观测（图2）。当样本中存在大肠杆菌O157:H7靶标时，RPA对靶基因进行等温扩增，激活Cas12a的反式切割活性，从而触发荧光信号报告系统的响应。

Discussion

食源性病原体作为重大食品安全问题，每年导致约25.3%的微生物性食源性疾病。大肠杆菌O157:H7具有微量高危害特性，传统检测方法如平板计数、PCR等存在耗时长、步骤繁琐、设备依赖性强等局限。本研究开发的单管闭检测平台有效规避气溶胶污染风险，为现场快速检测提供了技术突破。

Conclusions

本研究聚焦大肠杆菌O157:H7，整合RPA扩增技术、CRISPR/Cas12a系统及单管装置，建立了可在40分钟内实现超灵敏可视化检测的平台。仅需便携式检测包（恒温金属浴+手持蓝光灯）即可完成全流程操作，灵敏度达12 fg/μL，具备高特异性、超灵敏度和可视化优势，为食源性病原体现场检测提供了高效技术支撑。