近日,beet365微流控技术与先进材料科研团队在国内化学领域顶尖期刊《Chinese Chemical Letters》(中国科公司一区Top期刊,IF=8.9)上发表了题为“A dual-signal amplification strategy combining DNA-functionalized covalent organic frameworks and CRISPR-Cas12a for early detection of ovarian cancer biomarkers”的研究论文。beet365医学工程学教研室高彦峰老师为论文的第一通讯作者,beet365官方网站为文章的共同通讯单位。
本研究是公司科研团队为积极响应“代表性论文应首先在我国科技期刊发表”的号召,践行“将优秀论文写在祖国大地上”的切实举措。团队将本项创新性工作选择在《Chinese Chemical Letters》这一国内高水平期刊上发表,有力地支持了国家自然科学基金委关于“代表性论文在我国科技期刊发表比例将占20%以上”的政策导向。
卵巢癌是致死率最高的妇科恶性肿瘤,由于早期症状隐匿且缺乏有效的早期诊断工具,多数患者确诊时已处于晚期,预后极差。目前临床依赖的影像学方法和传统肿瘤标志物检测,在灵敏度和特异性方面存在局限。针对这一全球性挑战,研究团队创新性地开发了一种名为COCAS的新型生物传感平台。该平台首次将DNA功能化共价有机框架与CRISPR-Cas12a基因编辑技术相结合,实现了对卵巢癌标志物的双重信号放大检测。
COCAS平台的核心是利用共价有机框架材料同时修饰靶向目标蛋白的适配体和大量CRISPR-Cas12a系统的激活链。当目标生物标志物存在时,形成“抗体-蛋白-适配体”复合物,将低丰度的蛋白信号转化为大量核酸激活链,完成第一级信号放大。这些激活链随后启动CRISPR-Cas12a系统的反式切割活性,无差别切割荧光报告分子,产生第二级信号放大,从而实现超高灵敏度检测。
实验结果表明,该平台对CA125和HE4的检测限分别达到0.001 U/mL和0.2 pg/mL,灵敏度显著优于现有临床方法。研究团队进一步将系统集成于微流控芯片中,并配套开发了集成了定制荧光显微镜与智能手机成像模块的便携式即时检测设备,实现了样本处理与检测的自动化、定量化,为基层医疗和现场快速检测提供了可行的技术方案。
该研究不仅为卵巢癌的早期筛查提供了革命性的技术路径,也展示了CRISPR技术与纳米材料在临床诊断中协同应用的巨大潜力,对推动精准医疗与即时检测技术的发展具有重要意义。(高彦峰/文、图)

微流控即时诊断平台检测卵巢癌症生物标志物的示意图
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cclet.2025.112061