CRISPR基因編輯技術(shù)不僅改寫(xiě)了生命密碼，近年來(lái)更在分子診斷領(lǐng)域大放異彩�；贑as12a蛋白的檢測(cè)方法，憑借其獨(dú)特的“反式切割”活性，可在識(shí)別目標(biāo)DNA后非特異性地切割熒光報(bào)告分子，從而實(shí)現(xiàn)快速、精準(zhǔn)的核酸檢測(cè)。然而，當(dāng)把等溫?cái)U(kuò)增與CRISPR檢測(cè)整合到同一根試管中（即“一鍋法”）時(shí)，Cas12a會(huì)提前切割擴(kuò)增模板，導(dǎo)致靈敏度大打折扣。傳統(tǒng)一鍋法要么靈敏度不足，要么操作繁瑣，難以滿(mǎn)足基層即時(shí)檢測(cè)的需求。

2026年4月10日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所王鑫杰研究員、吉林大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院李占軍教授以及廣州生物醫(yī)藥與健康研究院賴(lài)良學(xué)研究員帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，在《Trends in Biotechnology》上發(fā)表題為“A universal light-controlled highly sensitive one-pot CRISPR/Cas12a diagnostic based on structure-engineered crRNA”的研究論文。他們巧妙地在CRISPR RNA（crRNA）的莖環(huán)結(jié)構(gòu)上安裝了一個(gè)光控“開(kāi)關(guān)”，開(kāi)發(fā)出名為ULTRAt的通用型光控高靈敏一鍋法檢測(cè)平臺(tái)，成功解決了這一瓶頸。

研究團(tuán)隊(duì)的核心思路是實(shí)現(xiàn)擴(kuò)增與切割的“時(shí)間分離”。他們?cè)赾rRNA的保守支架結(jié)構(gòu)上選擇了特定位點(diǎn)，引入光敏保護(hù)基團(tuán)NPOM修飾的脫氧胸苷（NPOM-dT）。這種經(jīng)過(guò)改造的crRNA在初始狀態(tài)下無(wú)法與Cas12a蛋白有效結(jié)合形成核糖核蛋白復(fù)合物，因此Cas12a處于“休眠”狀態(tài)，不會(huì)干擾試管中正在進(jìn)行的目標(biāo)DNA等溫?cái)U(kuò)增。經(jīng)過(guò)10分鐘的擴(kuò)增富集后，研究人員僅用365 nm紫外光照射30秒（強(qiáng)度僅需10 mW/cm2，遠(yuǎn)低于此前報(bào)道的123 mW/cm2），光敏基團(tuán)迅速脫落，crRNA恢復(fù)天然構(gòu)象，Cas12a被“喚醒”，隨即對(duì)積累的大量擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行識(shí)別并啟動(dòng)反式切割，釋放出強(qiáng)烈的熒光信號(hào)或可用試紙條讀取的條帶。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，ULTRAt平臺(tái)對(duì)猴痘病毒F3L基因的檢測(cè)限低至每反應(yīng)2個(gè)拷貝，全程僅需15分鐘，靈敏度比傳統(tǒng)一鍋法提高了100倍。在復(fù)雜生物基質(zhì)（如小鼠血清、人唾液）和假病毒樣本中，該平臺(tái)同樣保持了2拷貝的檢測(cè)能力。此外，ULTRAt展現(xiàn)出卓越的特異性：它不僅能夠準(zhǔn)確區(qū)分FLT3基因上的D835Y單核苷酸多態(tài)性（SNP），在1%的突變豐度下仍可清晰判讀，還成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)HPV16和HPV18兩種高危型人乳頭瘤病毒的分型檢測(cè)。在對(duì)41例腫瘤樣本和50例HPV臨床樣本的驗(yàn)證中，ULTRAt的檢測(cè)結(jié)果與Sanger測(cè)序和qPCR金標(biāo)準(zhǔn)完全一致，準(zhǔn)確率達(dá)到100%。

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