基于CRISPR-Cas12a/-Cas13a的食源性致病菌检测新方法的研究
批准号:
32072309
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
马龙
依托单位:
学科分类:
食品质量与安全检测
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
马龙
中文摘要
食源性致病菌污染是我国和全球最广泛的食品安全问题之一。CRISPR-Cas是细菌等进化出的一种获得性免疫系统。CRISPR-Cas12a/-Cas13a的作用对象为核酸,具有突出特征,包括可编程性、序列特异性以及底物引发的“附属切割”。本项目充分利用CRISPR-Cas12a/-Cas13a的生物学特性,将其引入致病菌检测领域,建立新型检测平台,解决现有方法存在的一些不足。项目计划探索CRISPR-Cas12a/-Cas13a与传统核酸扩增、分析方法的兼容性;利用其“下拉”能力建立高通量检测方法;利用其附属切割活性建立POCT检测。最后对标目前常用方法,检验所构建方法在真实食品检测中的表现。建立的平台方法能满足快速、高灵敏、高特异性、高通量化、现场化的检测需要。本项目拓展了CRISPR-Cas这一尖端技术的外延,占领了食源性致病菌检测的一个新制高点,为新方法的构建提供理论和物质基础。
英文摘要
Foodborne bacterial contamination is one of the most widespread food safety problems in China and the world. CRISPR-Cas is a kind of acquired immunity. The target of CRISPR-Cas12a/-Cas13a is nucleic acid, and this system has striking characteristics, including programmability, sequence specificity and substrate induced “collateral cleavage”. The proposed project intends to take full advantages of the biological characteristics of CRISPR-cas12a/-cas13a system by introducing it into the field of foodborne bacterial detection and establish a series of novel detection methods to solved unmet problems. This project plans to explore the compatibility of CRISPR-Cas12a/-Cas13a with the traditional nucleic acid amplification and analytical methods; explore the use of its “pull-down” ability to establish high-throughput detection methods; explore the use of its collateral cleavage to establish POCT (Point-Of-Care Testing). At last, the proposed methods will be challenged with are real food detection in comparison with some currently established methods. Our proposed methods have the characteristics of rapidity, high sensitivity, high specificity, high-throughput and on-site for detection. This project will expand the reach of CRISPR-Cas system, a cutting-edge technology, seize a new commanding point in the filed of foodborne bacterial detection, and provides both theoretical as well as material basis for the development of novel foodborne bacterial detection.
进入21世纪以来,食源性疾病已成为影响公众健康的重要因素,其中病原微生物引起的食源性疾病比例达50%以上,世界卫生组织估测这一比例为70%。近年来我国食源微生物污染及其引发的疾病呈严峻态势,已成为一个不可忽视的难题。而目前主要的检测方法存在着不同缺点,如周期长、灵敏度低、特异性差、受基质效应影响大、现场化困难等。因此,开发能够平衡快速、高灵敏度、高特异性、高通量化、现场化等诸多特点的新型食品安全检测体系迫在眉睫。本项目充分挖掘CRISPR/Cas系统的五大生物学特性,包括:可编程性、高特异性、高灵敏度、高单碱基分辨率、靶标引发的反式切割等,结合等温扩增、微流控芯片、核酸适配体介导的等温扩增等技术,建立快速、高灵敏检测方法。本项目首次提出基于CRISPR的非核酸靶标生物传感策略,开发联用检测体系,建立高通量检测方法,40分钟内可检测多种食源性致病菌。这些检测方法在真实样本检测中准确性和可靠性良好。灵敏度比传统检测方法高10倍,检测限低至10拷贝/μL,特异性达99%以上,高通量检测一次可处理96个样本。基于CRISPR/Cas12a的附属切割构建多元化输出模式体系,涵盖常规核酸探针荧光、纳米簇荧光、SERS (表面增强拉曼散射)、光热成像、可视化比色、纳米材料分散聚集引发的颜色变化,以及试纸条、纸基和微流控芯片等输出模式,实现定量、可视化、现场化检测。这些方法突破传统局限,开拓微生物检测新思路,深入挖掘CRISPR/Cas12a及Cas13a作用机制,完善食源性致病菌检测理论。应用前景广泛,可用于企业与监管部门快速筛查致病菌,保障食品安全,降低食源性疾病风险;基层卫生机构能用于食源性疾病现场诊断与初筛,增强防控能力;还能满足进出口食品检疫要求,保障国际贸易安全。
新型Argonaute‒Csm6‒DNAzyme生物传感机制用于食源性致病菌超灵敏与现场化检测的研究
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批准号:32372415
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:马龙
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依托单位:
链霉菌Streptomyces sp. MA37 中新型氟化天然产物合成通路和生物活性研究
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批准号:21672161
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2016
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负责人:马龙
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依托单位:
人皮瓣内切酶抑制剂的设计、筛选及抑癌活性研究
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批准号:81503086
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.5万元
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批准年份:2015
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负责人:马龙
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依托单位:
国内基金
海外基金