基于聚合诱导的排放金属有机框架纳米酶的CRISPR/Cas12a响应凝生物传感平台,用于灵敏可靠地检测食源性病原体
Manyan Qiu1, Xiru Zhang1, Jinghang Zhang1
1Key Laboratory of Dairy Science, Ministry of Education, College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin150030, China.
ACS sensors
|September 16, 2025
概括
一个新的CRISPR/Cas12a生物传感器平台使用具有聚合诱导排放 (AIE) 特性的金属有机框架 (MOF) 纳米酶. 该系统增强了信号检测,提高了检测病原体如沙门氏菌 (Salmonella enterica) 的灵敏度.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 克里斯普尔/卡斯12a系统提供可编程的生物传感能力.
- 在增强基于CRISPR的生物传感器的信号传导,灵敏度和多信号输出方面仍然存在挑战.
- 金属有机框架 (MOF) 和聚合诱导排放 (AIE) 材料显示出生物感应应用的潜力.
研究的目的:
- 开发一种新型的CRISPR响应型水凝平台,用于增强生物感知.
- 将具有AIE特性和过氧化酶类活性的双功能纳米酶集成到DNA水凝中.
- 为了提高信号放大和敏感性,用于病原体检测.
主要方法:
- 合成了一种基于Zr的胺封装的MOF,具有AIE特性和类似过氧化酶的活性 (AIE MOFzyme).
- 开发了一个CRISPR响应的DNA水凝平台,其中包含了AIE MOFzyme (Cas12a-H-AIE).
- 利用CRISPR/Cas12a系统触发DNA水凝相转换并释放AIEMOFzymes用于信号放大.
主要成果:
- 该AIEMOFzyme表现出增强的光和高效的过氧化酶类活性.
- 在CRISPR/Cas12a激活时,Cas12a-H-AIE平台展示了高效的光和色度信号放大.
- 该平台在检测*Salmonella enterica*方面实现了高灵敏度,超过了现有的方法.
结论:
- 开发的CRISPR响应的AIE MOFzyme水凝平台为生物传感提供了一种灵敏而高效的方法.
- 这项工作为设计基于CRISPR/Cas12a的先进生物传感器的多功能纳米酶水凝提供了洞察力.
- 该平台显示出在病原体检测中的实际应用的前景.
