光控CRISPR–Cas12a一体化平台用于系统性红斑狼疮诊断中的超高灵敏度无细胞DNA检测

《Analytical Methods》：Light-controlled CRISPR–Cas12a one-pot platform for ultrasensitive cell-free DNA detection in systemic lupus erythematosus diagnosis

光控时空分辨生物传感器整合CRISPR-Cas12a与TdT延伸技术，实现SLE患者cfDNA超灵敏检测（限0.42 pM），创新点包括NPOM-dt crRNA精准调控、365 nm UV激活优化及三阶段工作流程，建立DNA完整性指数（DII）诊断标志物（AUC=0.8947，P<0.0001），显著优于健康对照组（4.2×103 vs 9.82×103 nmol/g）。

　　

系统性红斑狼疮（SLE）是一种复杂的自身免疫性疾病，其临床表现具有多样性，这给早期诊断带来了重大挑战。循环中的游离DNA（cfDNA）作为一种有前景的疾病监测生物标志物，因其浓度和片段化模式与SLE的病理进展密切相关而受到关注。然而，现有的检测方法在灵敏度和实用性方面尚不足以满足临床应用的需求。为了解决这一问题，我们开发了一种具有时空分辨能力的光控生物传感器，该传感器结合了光激活的CRISPR–Cas12a系统和TdT介导的多聚A尾延伸技术，实现了三项主要创新：（1）使用NPOM-dt修饰的crRNA进行精确调控；（2）优化365纳米紫外光激活协议以消除一锅反应中的干扰；（3）建立“延伸–激活–检测”三阶段工作流程。该平台表现出出色的性能，检测限为0.42皮摩尔（pM），在0–0.1纳摩尔（nM）范围内具有优异的线性（R2 = 0.9956），并且引入了一种新的DNA完整性指数（DII）作为诊断指标——在SLE患者中该指数显著高于健康对照组（分别为9.82 × 103 nmol g?1 vs 4.2 × 103 nmol g?1，P < 0.0001），AUC值为0.8947。这项研究提供了一种结合高灵敏度和临床实用性的创新检测平台，有助于SLE的早期诊断。