大家好！，为大家详细介绍一篇2020年12月发布在《Nano Letters》的文章内容，题型为“CRISPR-Cas12a-Based Nucleic Acid Amplification-FreeDNA Biosensor via Au Nanoparticle-Assisted Metal-Enhanced Fluorescence and ColorimetricAnalysis”。文中报导了一种根据CRISPR和AuNP SPR的金属材料增强荧光（MEF）比色法，用以乳癌循环系统DNA（cfDNA）的检测。文中的通讯作者是韩西江大学的Choi专家教授，科学研究兴趣爱好为SPR和光电催化微生物感测器有关科学研究。

  情况详细介绍

  恶性肿瘤循环系统DNA（cfDNA）反映了恶性肿瘤细胞坏死、萎缩及恶变转换等多种多样与癌症进展息息相关生理学主题活动以内的遗传基因信息内容。因而，cfDNA的检测在恶性肿瘤初期确诊和愈后评定中具备关键实际意义。现阶段，CRISPR技术性在分子诊断行业备受关注，根据CRISPR/Cas的核苷酸检测方式不但具备较高的非特异，还能够与多种多样感测器方式融合（如荧光、比色法、电子信号等）。在本科学研究中，创作者运用金纳米颗粒（AuNP）原有的表层正离子共震（SPR）特性，开发设计了一种金属材料增强荧光（MEF）的比色计统计分析方法，极大地提高了检测敏感度，检测限低至0.34 fM，检测時间低于三十分钟。另外，该方式不用历经核苷酸增加，可立即开展当场样版的核苷酸检测。

  设计理念

  文中关键运用金纳米颗粒原有的淬灭荧光和SPR特性，来提升根据Cas12a的核酸检测敏感度（Fig. 1）。该检测方式关键由CRIPSR/Cas12a和信号分子构成，而信号分子关键由2个不一样规格的AuNP、联接AuNP的DNA分子和FITC荧光官能团构成。该方式的高精度检测工作能力关键根据下列2个基    概念

1）AuNP的淬灭荧光特性：在CRISPR系统软件未被靶向治疗编码序列激话时，FITC官能团因为AuNP的淬灭特性没发荧光；当CRISPR系统软件被激话时，因为Cas12a的核苷酸内切酶特异性，DNA多肽链被反式断开，荧光官能团避开AuNP而激起荧光。

2）AuNPSPR受体的MEF： AuNP原有的金属表层 低温等离子共震可近场增强荧光，很大的AuNP（60 nm）做为荧光淬灭剂被激光切割后，较小的AuNP（20 nm）可对FITC具有增强荧光的功效。

  科学研究关键点

1）根据AuNP小规格效用的色调转变輔助CRISPR核苷酸检测：直徑20 nm和60 nm的AuNP水溶液均呈鲜红色，而由DNA分子联接二种AuNP构成的数据信号分子溶液则呈蓝紫色；CRISPR系统激活后，DNA分子被反式切割，水溶液可由蓝紫色变成鲜红色。

2）明确AuNP MEF主要参数：FITC官能团与AuNP中间的间距对MEF效用具有关键性的功效，间距过小（< 2 nm）会造成荧光淬灭；间距过大（> 10 nm）则不造成荧光增强实际效果。7-8 nm的间距是最好的MEF间距，这里的荧光数据信号获得最大幅的增强（Fig.2）。

3）超灵巧cfDNA检测：根据CRISPR和MEF的比色法检测范畴为1 fM至100 pM，最少检测限为0.34 fM。