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CRISPR-SNP芯片可实现单点突变的无扩增电子检测

加利福尼亚州克莱尔蒙特市-凯克研究生学院(KGI)助理教授和加利福尼亚大学伯克利分校客座科学家Kiana Aran博士于2019年首次介绍了CRISPR-Chip技术。现在仅仅两年后,她就扩展了其用于开发CRISPR-Chip技术的应用SNP-Chip,可检测单点突变而无需在镰状细胞病和肌萎缩性侧索硬化症(ALS)中扩增。

“由于CRISPR的可编程性和易用性,基于CRISPR的诊断领域正在迅速发展,” Aran说。“但是,大多数基于CRISPR的诊断平台仍然依赖于目标扩增或光学检测。CRISPR的可重编程性与无光学器件的高度可扩展的石墨烯晶体管相结合,将使我们将CRISPR的诊断能力发挥到最大潜力。

“检测单核苷酸多态性(SNPs)的能力是人类健康遗传学的核心,但是检测SNPs在药理学和农业中也非常重要,并且是进化变化的驱动力,例如赋予抗生素抗性的突变。对扩增和光学的需求将使SNP基因分型容易实现。”

SNP-Chip技术是先前报道的CRISPR-ChipTM的扩展,该技术能够检测大的插入和缺失。它于2019年6月在《自然生物医学工程》(Nature Biomedical Engineering)的封面上赢得一席之地。

利用石墨烯晶体管,作者现在利用了几种版本的CAS酶和gRNA设计,并监测了从石墨烯晶体管获得的各种不同的电信号,从而构建了新版本的CRISPR-ChipTM,该芯片最终实现了SNP检测而无需扩增。新开发的CRISPR-Chip集称为SNP-Chip,是重塑基于核酸的检测方法的另一个重要里程碑。

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