光制御されたcrRNA活性化による堅牢なCRISPR-Cas12a診断

核酸増幅に基づくCRISPR診断は、汚染リスクや感度不足など商業利用における障壁に直面しています。本研究では、CRISPR検出におけるCRISPR RNA（crRNA）活性化の光化学的制御を含む堅牢な解決策を提案します。この戦略に基づき、リコンビナースポリメラーゼ増幅（RPA）とCRISPR-Cas12a検出システムを完全に密閉された試験管に統合できます。crRNAは一時的に不活性化されるように設計でき、これによりRPAはCas12a切断の影響を受けません。RPA反応が完了した後、CRISPR-Cas12a検出システムは迅速な光照射の下で活性化されます。この光制御された完全密閉CRISPR診断システムは、汚染リスクを回避し、従来の一つの反応容器法と比較して感度を2桁以上向上させます。この光制御されたCRISPR法は、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）RNAの臨床検出に適用され、PCRに匹敵する検出感度と特異性を達成しました。さらに、コンパクトで自動的な光制御CRISPR検出装置が構築されました。