(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210089236.1 (22)申请日 2022.01.25 (71)申请人 深圳市儿童医院 地址 518017 广东省深圳市福田区莲 花街 道益田路7019号 申请人 深圳霁因生物医药转 化研究院 (72)发明人 谢中建　李景枫　陈挚　李德发　 张晗　于江天　 (74)专利代理 机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 4 4205 专利代理师 刘燚 (51)Int.Cl. C12Q 1/6825(2018.01) C12Q 1/70(2006.01) C12N 15/11(2006.01)G01N 21/25(2006.01) G01N 21/45(2006.01) C12R 1/93(2006.01) (54)发明名称 一种基于CRISPR的光纤检测系统及在核酸 检测中的应用 (57)摘要 本发明属于核酸检测技术领域， 公开了一种 基于CRISPR的光纤检测系统及在核酸检测中的 应用。 该光纤检测系统包括分子相互作用仪、 玻 璃光纤传感器、 ssDNA报告基团和CRISPR/Cas系 统； 所述玻璃光纤传感器表面设置有光学层， 所 述光学层上可对ssDNA报告基团进行固定； 所述 CRISPR/Cas系统包 括crRNA和Cas酶。 该光纤检测 系统具有体积小、 成本低、 设计灵活、 操作简单、 灵敏度高等优势， 可在集中检测和居家 检测等不 同场景发挥重要作用， 具有广阔的应用前 景。 权利要求书1页 说明书4页 序列表2页 附图1页 CN 114480584 A 2022.05.13 CN 114480584 A 1.一种基于CRISPR的光纤检测系统， 其特征在于， 包括分子相互作用仪、 玻璃光纤传感 器、 ssDNA报告基团和CRIS PR/Cas系统； 所述玻璃光纤传感器表面设置有光学层， 所述 光学层上 可对ssDNA报告基团进行固定； 所述CRISPR/Cas系统包括crRNA和Cas酶； 所述CRISPR/Cas系统被配置为在crRNA与待 测样品的靶序列结合后， 能够激活Cas酶的切割活性， 将固定在所述光学层上的ssDNA报告 基团打断而改变所述 光学层的厚度； 所述分子相互作用仪被 配置为检测所述玻璃光纤传感器的干涉光谱变化。 2.根据权利要求1所述的光纤检测系统， 其特征在于， 所述Cas酶选自Cas9、 Cas12a、 Cas13a中的至少一种。 3.根据权利要求1所述的光纤检测系 统， 其特征在于， 所述ssDNA报告基团的5 ’端修饰 有生物素或氨基， 所述 光学层的表面 修饰有链霉亲和素或羧基。 4.根据权利要求1所述的光纤检测系统， 其特征在于， 所述光纤检测系统中还包括缓冲 液。 5.根据权利要求4所述的光纤检测系统， 其特征在于， 所述缓冲液的成分包括NaCl、 Tris‑HCl、 MgCl2、 BSA、 吐温中的至少一种。 6.权利要求1 ‑5中任一项所述的光纤检测系统在非疾病诊断目的的核酸检测中的应 用。 7.一种用于检测SARS ‑COV‑2的试剂盒， 其特征在于， 包括用于扩增SARS ‑COV‑2中基因 的引物对和权利要求1 ‑5中任一项所述的光纤检测系统； 所述引物对的核苷酸如SEQ  ID NO:1‑2所示； 所述crRNA的核苷酸序列如SEQ  ID NO:3所示。 8.一种非疾病诊断目的的SA RS‑COV‑2检测方法， 其特征在于， 采用权利 要求7所述的试 剂盒进行检测， 包括以下步骤： (1)提取待测样品的核酸并进行逆转录， 得到 cDNA； (2)采用所述引物对 对所述cDNA进行扩增， 得到扩增产物； (3)采用所述 光纤检测系统对 扩增产物进行检测。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114480584 A 2一种基于CRI SPR的光纤检测系统及在核酸检测中的应用 技术领域 [0001]本发明属于核酸检测技术领域， 尤其涉及一种基于C RISPR的光纤检测系统及在核 酸检测中的应用。 背景技术 [0002]快速、 廉价和高灵敏的核酸检测方法对于病原体检测、 基因分型和疾病监测都具 有重要的意义。 此次新型冠状病毒疫情对人类医疗健康产生了前所未有的挑战， 对新型冠 状病毒快速有效核酸检测成为迅速控制疫情的基石， 也让全社会更加认识到核酸检测技术 的重要。 目前实现核酸检测的方法主要包括测序、 微阵列、 荧光定量聚合 酶链式反应(qP CR) 等。 [0003]自从具有附带切割(collateral  cleavage)非靶RNA或DNA作用的CRISPR  Cas13a 和Cas12a被发现以来， 研究人员迅速将其应用于开发各种核酸检测体系。 曾发表于science 期刊的一项研究将CRISPR  Cas13a与等温扩增技术结合， 描述了CRISPR  Cas13a如何被用作 一种高度灵 敏的检测器， 并将其命名为SHERL OCK(Specific  High‑sensitivity  Enzymatic   Reporter  unLOCKing)， 被评价为有潜力引发研究和全球公共卫生变革。 这项工作以及后续 许多研究都利用到两端分别修饰荧光基团和猝灭基团的RNA或DNA报告分子。 当Cas13a或 Cas12a检测 到靶基因从而激发附带切割活性时， 该报告分子就会被切割， 从而释放可检测 到的荧光信号。 除了上述基于荧光信号的检测方法外， 采用表 面等离子体共振(SPR)技术 实 现对生物分子的实时检测等无 标记光学检测技 术也成为研究的方向。 [0004]随着新的生物工具的发现和技术平台的不断发展， 进一步拓展和开发新型可用于 快速、 高效的核酸检测的平台和方法仍具有重要的科学和技术储备意义。 因此， 本发明进一 步展开研究， 提出一种基于光纤的分子相互作用的核酸检测系统和方法， 以更好满足实际 检测需求。 发明内容 [0005]本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。 为此， 本发明提出一 种基于CRISPR的光纤检测系统及在核酸检测中的应用。 该光纤检测系统具有体积小、 成本 低、 设计灵活、 操作简单、 灵敏度高等优势， 可在集中检测和居家检测等不同场景发挥重要 作用， 具有广阔的应用前 景。 [0006]本发明提供了一种基于CRISPR的光纤检测系统， 包括分子相互作用仪、 玻璃光纤 传感器、 s sDNA报告基团和CRIS PR/Cas系统； [0007]所述玻璃光纤传感器表面设置有光学层， 所述光学层上可对ssDNA报告基团进行 固定； 所述CRISPR/Cas系统包括crRNA和Cas酶； 所述CRISPR/Cas系统被配置为在crRNA与待 测样品的靶序列结合后， 能够激活Cas酶的切割活性， 将固定在所述光学层上的ssDNA报告 基团打断而改变所述 光学层的厚度； [0008]所述分子相互作用仪被 配置为检测所述玻璃光纤传感器的干涉光谱变化。说　明　书 1/4 页 3 CN 114480584 A 3