[出典] "CRISPR/dCas9-based hotspot self-assembling SERS biosensor integrated with a smartphone for simultaneous, ultrasensitive and robust detection of multiple pathogens" Jiang H [..] Liu K, Chen W, Qin P. Biosens Bioelectron 2024-11-19. https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116974 [所属] Anhui Medical U, Anhui U, , Hefei U Technology
感染症の初期段階で複数の病原体を正確に検出することは、治療の指針となり患者の命を救うために極めて重要であるが、現在の方法は、感度の低さ、堅牢性の低さ、所要時間の長さが課題となっている。中国の研究チームが今回、CRISPR/dCas9ベースのホットスポット自己集合化表面増強ラマン散乱（SERS）バイオセンサー（dCasSERSと呼ばれる）と、これらの課題に対処するためのスマートフォンとの統合について報告する。
この設計では、細菌DNAをLAMP法であらかじめ増幅し、アンプリコンの繰り返し配列をCRISPR/dCas9で認識することで、金ナノ粒子（AuNP）の集合体に豊富な部位を提供し、SERS分析のための多数のホットスポットを形成した。
異なるラマン分子で標識したAuNPをレポーターとして用いることで、黄色ブドウ球菌（S. aureus）、緑膿菌（P. aeruginosa）、および大腸菌O157:H7（E. coli O157:H7）の、それぞれ判別可能なSERSシグナルへの変換を実現した。
CRISPR/dCas9に基づくアンプリコン特異的認識とSERSホットスポットの自己集合化により、特異性と感度が向上し、交差反応性なしに3種類の標的病原体を同時に1 CFU/mLまで検出することが可能になった。
迅速な抽出手順とスマートフォン一体型の携帯型ラマン分光計を導入することで、複数の病原体の迅速なオンサイト分析を50分未満で達成できた。このバイオセンサーの精度と頑健性は、500検体の実尿で実証された。本研究は、CRISPR/Casに基づくSERSホットスポットの自己集合の新しいパラダイムを示し、病原体スクリーニングツールの将来の開発への洞察を提供するものである。
コメント