靶向 IS1081 基因：ERA 技术赋能结核分枝杆菌快速检测体系建立与验证

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结核病作为全球重大公共卫生威胁，其致病菌结核分枝杆菌（M. tuberculosis）的快速精准检测一直是临床诊断的难点。传统检测方法要么耗时冗长（如培养法需数周），要么灵敏度不足（如涂片镜检），难以满足及时防控的需求。

南华大学衡阳医学院团队成功开发 ERA-CRISPR/Cas12a 双检测系统，为结核分枝杆菌检测提供了快速、高敏、特异的新方案，而先达基因的核心产品则为该系统的成功构建提供了关键支撑。

ERA-CRISPR/Cas12a system: a rapid, highly sensitive and specific assay for Mycobacterium tuberculosis

发表单位：南华大学衡阳医学院团队

发表期刊：Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

实验方法

研究团队创新性地将酶促重组等温扩增技术（ERA）与 CRISPR/Cas12a 系统相结合（荧光检测 + 侧向流检测），具体流程如下：

靶基因选择：选取结核分枝杆菌特有且高度保守的 IS1081 基因作为检测靶标，该基因含 5-7 个重复序列，可覆盖所有结核分枝杆菌菌株（包括缺失 IS6110 基因的菌株），避免漏检。

等温扩增：利用 ERA 技术在 37-42℃恒温条件下，15-20 分钟内快速扩增微量靶标 DNA，无需 PCR 仪等昂贵设备。

CRISPR 特异性识别：设计优化的 gRNA 引导 Cas12a 蛋白识别扩增产物，激活其非特异性单链 DNA 切割活性，实现信号放大。

双模式检测：通过荧光探针（F-Q 探针）实时监测荧光信号，或通过侧向流试纸条（F-B 探针）可视化读取结果，满足不同应用场景需求。

关键支撑

实验中采用了苏州先达基因生物科技有限公司的两款核心产品，为系统性能奠定基础：

ERA Basic Kit（产品编号：KS101）：用于靶标 DNA 的等温扩增，提供反应所需的酶、缓冲液等核心组分。

侧向流试纸条（CRISPR）（产品编号：TS104）：用于可视化检测，实现结果的快速定性读取。

这两款产品的应用，不仅简化了实验流程，更保证了扩增效率与检测稳定性，是该双检测系统能够快速落地的关键支撑。

性能检测

研究团队对 ERA-CRISPR/Cas12a 系统进行了全面的性能验证，结果表现卓越：

灵敏度：荧光检测系统的检测下限低至 9 copies/mL，侧向流检测系统为 90 copies/mL，荧光系统还可实现低浓度结核分枝杆菌 DNA 的半定量分析（线性方程 Y=655994X-229562，R²=0.9729）。

特异性：对 3 种常见呼吸道病原体（如金黄色葡萄球菌、肺炎支原体）和 6 种非结核分枝杆菌均无交叉反应，特异性达 100%，有效避免误诊。

临床一致性：在 60 份临床痰样本中，荧光系统与商用 qPCR 的阳性符合率、阴性符合率均为 100%；侧向流系统阳性符合率 93.8%、阴性符合率 100%，与金标准检测结果高度一致。

检测速度：最快 50 分钟即可获得结果（ERA 扩增 20 分钟 + CRISPR 检测 30 分钟），较传统培养法（数周）和常规 qPCR（数小时）大幅提速。

核心优势

先达基因的 ERA Basic Kit 和侧向流试纸条在本研究中展现出显著优势，成为技术突破的重要保障：

扩增效率高：ERA Basic Kit 可在恒温条件下快速扩增微量靶标，20 分钟内完成核酸放大，且酶促反应特异性强，减少非特异性扩增导至的假阳性。

兼容性强：与 CRISPR/Cas12a 系统完美适配，扩增产物可直接用于后续切割反应，无需复杂处理，简化实验流程。

操作便捷性：无需依赖大型精密设备，仅需简单水浴或加热模块即可完成扩增，搭配侧向流试纸条，无需专业人员也能快速读取结果，适合现场快速检测。

稳定性可靠：产品组分经过严格优化，实验重复性好，为临床样本检测提供稳定的性能支撑，确保结果准确性。

研究意义与应用前景

该研究开发的 ERA-CRISPR/Cas12a 双检测系统，不仅解决了传统结核检测 “慢、敏、特” 的痛点，更凭借先达基因产品的支撑，具备成本可控、便携易用的特点，尤其适合资源有限地区的结核病筛查与诊断。

未来，随着该类技术的进一步推广，有望为全球结核病防控提供更高效的诊断工具，助力实现结核病早发现、早治疗的公共卫生目标。