發布時間:2025-03-28 閱讀次數:13 來源:環境(jing)科學(xue)與工程系
近日,188bet足球環(huan)境科學與工程(cheng)系在(zai)Environmental Science & Technology上發表(biao)觀(guan)點文章(zhang),題為(wei):“Making CRISPR-Dx Technology Work in Environmental Monitoring”,探討了CRISPR檢測(ce)技術在環境實際(ji)應用中的關鍵挑(tiao)戰及應對策略。該文章于2025年3月14日(ri)被接收發表(biao)(DOI: 10.1021/acs.est.5c02397)。
在全球環境(jing)挑戰日益嚴峻(jun)的背景下,對快速、準確且(qie)成本效益高的環境(jing)監測的需求比以往任何(he)時候都(dou)更加迫(po)切。CRISPR-Dx 技術因其(qi)具有應對這些(xie)關鍵(jian)需求(qiu)的潛力而受到廣泛關注。但是,與其(qi)在醫學診斷(duan)中(zhong)已(yi)經形(xing)成(cheng)的成(cheng)熟路徑不同,CRISPR-Dx技術在(zai)環(huan)境(jing)監測(ce)中的(de)應用面(mian)臨(lin)更為(wei)復雜(za)的(de)難題(ti)。環(huan)境(jing)樣本(ben)的(de)復雜(za)性(如(ru)基(ji)質干擾(rao)物、核酸氣溶膠污染(ran)、擴增抑制效應)導(dao)致該(gai)技術在(zai)實際部署中面(mian)臨(lin)假(jia)陽(yang)性率高、定量(liang)能力不(bu)足等關鍵瓶頸。這一局限的(de)根(gen)源在(zai)于兩方面(mian):其一,現有CRISPR-Dx設計(ji)框架多基于(yu)(yu)醫學場景的(de)受控環境(jing),忽視了環境(jing)樣(yang)本的(de)動態性和(he)復雜(za)性;其二,技術(shu)驗(yan)證長期(qi)聚焦于(yu)(yu)實驗(yan)室條件(jian),對真實環境(jing)下(xia)的(de)核(he)酸提取(qu)效率、適配(pei)體(ti)穩定性、信號干擾機制缺乏系統性評估,導(dao)致基于(yu)(yu)傳(chuan)統檢測策略難以適配(pei)環境(jing)監(jian)測需求(qiu)。針(zhen)對上述(shu)瓶頸,作者提出了優化(hua)CRISPR檢(jian)測(ce)技術(shu)在(zai)環(huan)境監測(ce)領域應用的(de)方案,包括(kuo)增強適配(pei)體(ti)的(de)穩定(ding)性(xing)、開發(fa)封閉(bi)式單管擴(kuo)增系統及免(mian)擴(kuo)增定(ding)量技術(shu),并結合微流控、機器學習(xi)等跨學科創新與標準化(hua)框(kuang)架整合,從(cong)而實現精準、便攜且可重復(fu)的(de)CRISPR環境監測。
圖CRISPR檢測技(ji)術在環境(jing)應用中的挑戰及應對策略(lve)
該(gai)工作(zuo)得到了國家(jia)自然(ran)科學基金、國家(jia)資(zi)助(zhu)博(bo)士后研究人員計劃等項(xiang)目的(de)支持。
論文鏈接://doi.org/10.1021/acs.est.5c02397