当高亲和的抗体遇上“基因魔剪”CRISPR,会擦出怎样的火花?意大利团队告诉你:抗体-DNA偶联,就是下一代超灵敏诊断的“王炸组合”!
这是一篇将CRISPR-Cas12a系统与抗体识别机制结合,用于非核酸靶标检测的前沿研究。文章报道了使用抗体-DNA偶联物 (Ab-DNA) 来激活CRISPR-Cas12a酶的旁切活性。
研究结果表明,Ab-DNA偶联物能有效触发CRISPR-Cas12a的旁切活性,从而将抗体介导的识别事件转化为荧光输出。研究人员使用Ab-DNA作为Cas12a的激活剂开发了两种不同的免疫分析方法:用于检测SARS-CoV-2刺突S蛋白的基于CRISPR的免疫传感分析(CIA),其显示出比传统酶联免疫吸附测定(ELISA)更高的灵敏度;以及基于CRISPR的免疫磁珠分析(CIMA)。
值得注意的是,CIMA在未稀释的唾液中成功检测到SARS-CoV-2刺突S蛋白,在2小时的分析中检测限(LOD)为890 pM。结果强调了将基于Cas12a的信号放大与抗体检测方法相结合的优势。Ab-DNA偶联物与CRISPR技术结合的潜力,为免疫分析中使用的传统酶提供了一种有前景的替代方案,并可能促进开发用于检测非核酸靶标的通用CRISPR分析平台。
CRISPR的“旁路切割”天赋早已名声在外:目标核酸一出现,Cas12a就像“失控的剪刀”,疯狂切断周围荧光探针,瞬间点亮信号。
于是研究人员脑洞大开:
如果让抗体去识别蛋白,再把“蛋白出现”这个信息转成DNA信号,不就能请CRISPR出山了吗?
研究团队的做法简单粗暴:
1. 把一条57 nt的单链DNA“缝”到抗兔IgG抗体上 → 得到Ab–DNA偶联物
2. 抗体部分负责精准抓住目标蛋白
3. DNA部分负责叫醒Cas12a:
结果:
Cas12a立刻进入“狂暴模式”,荧光蹭蹭上涨
偶联物激活效率仅比游离DNA略低(12 pM vs 1 pM)
抗体体积导至的“位阻”完全在可接受范围
一句话:抗体-DNA,既保留了亲和力,又拥有了CRISPR级放大!
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从蛋白到荧光,只需一步“疯狂剪切”!
这就是CRISPR带给免疫检测的“指数级”浪漫。
多重检测:换不同抗体,一块芯片同时测N种蛋白
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个性化医疗:超高灵敏追踪罕见标志物,精准用药不再难
当抗体不再只是“免疫战士”,而是CRISPR的“信号引路人”,
诊断世界的天花板,被再一次抬高。
抗体-DNA偶联,让每一次抗原遇见抗体,都能点亮一束荧光。
下一次 revolution,也许就藏在你的下一次实验里。
参考文献:
Paialunga, E., et al. Leveraging Synthetic Antibody-DNA Conjugates to Expand the CRISPR-Cas12a Biosensing Toolbox. ACS Synth. Biol. 2024.
https://doi.org/10.1021/acssynbio.4c00541
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