理想的病原體核酸檢測方式應該是準確、靈敏、快速、廉價、便攜，并且能在各種環境下對任何病原體進行檢測。近年來，基于成簇間隔的短回文重復序列及其關聯蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated proteins, CRISPR/Cas)的新型分子診斷工具，似乎具有成為這樣理想化核酸檢測平臺的潛力

下一代分子診斷技術！

從1987年首次發現CRISPR, 到最近幾年CRISPR-associated(Cas)技術的廣泛應用，以及2020年的諾貝爾化學獎頒給了CRISPR的發現者，CRISPR技術被譽為會改變和造福人類的發明。短短幾年時間，CRISPR技術成為科研界的熱門內容，被稱為下一代分子診斷技術！

2020諾貝爾化學獎得主:

Emmanuelle Charpentier教授、Jennifer Doudna教授

趙國屏院士以新冠為例，講到對于一個“好的”臨床檢驗產品，有5個關鍵要求：

第一，就是要正確，不能“錯怪好人”，不能出現“假陽性；必須準確，不能“張冠李戴”，專一性、特異性要好。第二一定要靈敏，也就是說不能“放過壞人”，不能出現假陰性。第三最好能夠“定量”。定量是確定檢測結果準確與否的重要佐證。第四，要快速，簡便；第五成本要盡可能低。

胡必杰教授表示，趙院士提到的“不抓錯好人”、“不放過壞人”，同時定量，讓臨床醫生更加精準地去辨別是感染的病原體還是污染的病原體，同時簡捷方便與價優，是非常重要的。如果一項分子診斷技術非常昂貴，很多病人享受不到，只有達到以上五點要求，這項技術才能廣泛應用到臨床，最終讓老百姓和普通病人得益。

等溫擴增與CRISPR診斷技術的有機結合

而后趙院士提到，在過去幾十年的時間里，等溫擴增技術得到了極大的發展，現有也已經開發了很多種方法體系，包括經典LAMP技術和RPA技術。等溫擴增有快速靈敏，對儀器要求低，是分子POCT診斷領域重要的技術力量。

第二項技術即是最近發展的CRISPR診斷技術。主流CRISPR診斷技術主要基于CRISPR-Cas12或Cas13來開發，利用了Cas蛋白“反式切割活性”，可以將體系中的單鏈核酸高效的切割。

所以，CRISPR診斷的原理就是：當待檢體系中存在靶標核酸時，Cas蛋白在向導RNA的引導下特異識別靶標序列，形成復合物，進而被激發出針對切割單鏈核酸的“反式切割活性“，將體系中的熒光標記探針切碎，發出熒光信號，完成檢測過程，通過檢測體系是否發光來判斷靶標核酸是否存在。

將恒溫擴增和CRISPR診斷技術結合起來，既可以利用恒溫擴增的快，靈敏和簡便，又可以利用CRISPR的特異和靈敏，在進行快檢的同時，既不用擔心檢測的假陽性和假陰性問題，也不用擔心PCR檢測中不確定的“灰區”問題。

對于伯杰利用由其實驗室開發的，吐露港公司授權的CRISPR診斷專利技術，成功開發的國內首款CRISPR快檢一體機BG-Nova-X8，院士對其速度和通量表示了贊賞，認為儀器可以在30-40分鐘內完成24個新冠標本檢測，可以期待這個系統能夠為新冠快檢多做貢獻。

趙院士提到，未來技術的展望，等溫擴增的特異性和靈敏度都需要進一步提升，可以通過和別的技術結合，“取長補短”來提升檢測特異性和靈敏度，這一次伯杰將等溫擴增與CRISPR技術的嘗試，就是邁出了可喜的一步。

等溫擴增的一管多重問題還需要創新的思路或者原理方面的突破，另一方面把恒溫擴增，CRISPR診斷技術，和數字PCR技術的絕對定量原理結合起來，來實現絕對定量，在未來有更多發展的可能性。 

CRISPR技術的未來研究方向

可以說，CRISPR/Cas系統毫無疑問為感染性疾病的診斷提供了新的方法和契機，總結來說，它具有如下優點：

· 相較于基于PCR的傳統方法，毫不遜色的靈敏度和特異度

· 檢測所需時間短

· 簡單便攜，不依賴昂貴的儀器和嚴苛的實驗環境

· 試劑耐受冷凍干燥，便于儲存和攜帶

· 標本前處理可以非常簡單

· 結果讀取方便，能通過熒光或者肉眼讀取結果、

這幾大優點使得CRISPR檢測平臺可以對病原體核酸分子實現實時快速檢測。根據以上的分析，未來CRISPR技術的兩大研究方向也初見雛形：