基于分裂激活子调控CRISPR-Cas12a的SERS生物传感器用于FGF-2的高灵敏检测

《Sensors and Actuators B: Chemical》：A Split-Activator-Regulated CRISPR-Cas12a Based SERS Biosensor for Highly Sensitive Detection of FGF-2

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  分裂式激活子可防止CRISPR/Cas12a发生非预期切割。
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  CHA与比率型SERS可实现信号放大和自校准。
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  该传感器可检测FGF-2，检测限约为3.17 × 10^-14 g/mL。

章节摘要

引言

聚簇规律间隔短回文重复序列及其相关蛋白（CRISPR/Cas）系统凭借其可编程的靶标识别能力和稳健的附带切割活性，在生物传感领域受到了广泛关注[1], [2]。其中，CRISPR/Cas12a系统尤为引人注目，因为它可与适配体（一种折叠成特定结构并结合特定靶标的单链核酸）[3]整合，作为识别元件用于

SARC-CHA双信号比率型传感器的构建

基于SERS的FGF-2检测通过两步过程实现，包括适配体介导的靶标识别与Cas12a反式切割偶联，随后进行CHA信号放大和比率型SERS读数。所有反应均在HOLMES缓冲液中进行。适配体-激活子（AI）双链体通过将A（20 μM）和I（20 μM）按2:1的体积比混合，在95 °C下加热5 分钟，然后缓慢冷却至室温获得AI（2.5 μM）。对于靶标诱导的I释放和Cas12a

SARC-CHA传感器的检测原理

如图所示，SARC-CHA传感器由靶标识别模块、级联信号放大模块和SERS信号转导模块组成。靶标识别模块是由FGF-2适配体探针（A）[29], [30]与部分互补于适配体的RNA激活子链（I）组成的双链结构（称为AI）。级联信号放大模块由分裂式激活子调控的CRISPR-Cas12a系统和CHA策略组成。该

结论

综上所述，我们建立了一个用于FGF-2灵敏检测的双信号比率型SARC-CHA传感平台。分裂式激活子设计有效消除了Cas12a介导的对激活子的非预期切割，从而提高了检测的准确性和操作的稳健性。在基于适配体的靶标识别后，释放的I链与分裂式双链DNA组装生成完整的激活子，从而启动Cas12a反式切割并调控下游CHA反应以产生

CRediT作者贡献声明

翟富恒：原稿撰写、调查研究、数据整理。李媛媛：原稿撰写、形式分析、概念构思。陈洪：审阅与编辑、项目管理、资助获取。林伟：原稿撰写、方法论、调查研究、数据整理。黄晓燕：软件、调查研究。

利益冲突声明

作者声明，他们不存在已知的可能影响本文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本工作得到上海体育学院项目（A1-2G01-24-0009-024）的资助。

备注

作者声明不存在竞争性经济利益。

支持信息

本文的材料与设备、具体实验细节、缩略语、附加图像和表格见附件。

林伟|黄晓燕|李媛媛|翟富恒|陈洪