CRISPRCas12a系統(tǒng)在新冠病毒和金黃色葡萄球菌即時檢測中的應(yīng)用

CRISPRCas12a系統(tǒng)在新冠病毒和金黃色葡萄球菌即時檢測中的應(yīng)用1.本文概述隨著全球公共衛(wèi)生事件的頻發(fā)，快速、準(zhǔn)確地進行病原體檢測成為應(yīng)對疫情的關(guān)鍵。CRISPRCas12a系統(tǒng)，作為一種革命性的基因編輯技術(shù)，已顯示出在即時檢測（POCT）領(lǐng)域的巨大潛力。本文旨在探討CRISPRCas12a系統(tǒng)在新冠病毒（SARSCoV2）和金黃色葡萄球菌即時檢測中的應(yīng)用。我們將回顧CRISPRCas12a系統(tǒng)的工作原理及其在分子診斷中的優(yōu)勢。隨后，我們將重點討論該系統(tǒng)在新冠病毒和金黃色葡萄球菌檢測中的具體應(yīng)用，包括檢測方法的開發(fā)、性能評估以及實際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)和解決方案。通過這些討論，本文旨在為CRISPRCas12a系統(tǒng)在病原體即時檢測領(lǐng)域的進一步研究和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)和實踐指導(dǎo)。2.12工作原理與優(yōu)勢CRISPRCas12a系統(tǒng)是一種基于CRISPR相關(guān)基因編輯技術(shù)的核酸檢測方法。CRISPR（ClusteredRegularlyInterspacedShortPalindromicRepeats）是一種在細(xì)菌和古細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的一種特殊的DNA序列，它們通過這些序列來抵御外來遺傳物質(zhì)，如病毒的DNA。CRISPRCas系統(tǒng)中的Cas蛋白，特別是Cas12a，能夠識別并結(jié)合到特定的DNA序列上，從而切割與這些序列互補的DNA分子。在新冠病毒（SARSCoV2）和金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）的檢測中，CRISPRCas12a系統(tǒng)的工作原理包括以下幾個步驟：目標(biāo)DNA的擴增：通過PCR（聚合酶鏈反應(yīng)）等方法對目標(biāo)DNA（如新冠病毒或金黃色葡萄球菌的DNA）進行擴增，增加其數(shù)量，以便更容易被檢測。crRNA的設(shè)計與合成：設(shè)計并合成與目標(biāo)DNA序列互補的crRNA（CRISPRRNA）。這個crRNA將引導(dǎo)Cas12a蛋白識別并結(jié)合到目標(biāo)DNA上。Cas12a的激活與非特異性切割：當(dāng)Cas12a與目標(biāo)DNA結(jié)合后，它會形成一個復(fù)合體，并激活其核酸內(nèi)切酶活性。激活的Cas12a不僅會切割目標(biāo)DNA，還會非特異性地切割周圍的DNA，包括與crRNA不互補的DNA。報告系統(tǒng)的利用：為了檢測Cas12a的激活，通常會使用一個報告系統(tǒng)。例如，一個與目標(biāo)DNA不互補的單鏈DNA報告分子，其序列中包含一個熒光標(biāo)記。當(dāng)Cas12a被激活并開始非特異性切割時，它也會切割這個報告分子，導(dǎo)致熒光信號釋放，從而可以通過熒光檢測設(shè)備來觀察。CRISPRCas12a系統(tǒng)在新冠病毒和金黃色葡萄球菌的即時檢測中具有多個顯著優(yōu)勢：高靈敏度：CRISPRCas12a系統(tǒng)對目標(biāo)DNA的檢測非常靈敏，能夠在極低濃度下檢測到目標(biāo)序列。高特異性：通過設(shè)計特定的crRNA，CRISPRCas12a系統(tǒng)能夠高度特異性地識別和切割目標(biāo)DNA序列，減少假陽性結(jié)果?？焖贆z測：與傳統(tǒng)的實驗室檢測方法相比，CRISPRCas12a系統(tǒng)可以在較短的時間內(nèi)（通常在1小時內(nèi)）提供檢測結(jié)果，適用于即時檢測的需求。易于操作：CRISPRCas12a系統(tǒng)不需要復(fù)雜的設(shè)備或高度專業(yè)的操作人員，使其在資源有限的環(huán)境中也能使用。多功能性：該系統(tǒng)不僅可以用于新冠病毒和金黃色葡萄球菌的檢測，還可以通過重新設(shè)計crRNA來檢測其他病原體，具有廣泛的適用性。低成本：與一些其他分子檢測方法相比，CRISPRCas12a系統(tǒng)的成本較低，使其更易于在資源有限的環(huán)境中推廣和應(yīng)用。CRISPRCas12a系統(tǒng)在新冠病毒和金黃色葡萄球菌的即時檢測中展現(xiàn)出強大的潛力，為快速、準(zhǔn)確、低成本的病原體檢測提供了新的解決方案。3.新冠病毒檢測應(yīng)用CRISPRCas12a系統(tǒng)在新冠病毒（SARSCoV2）即時檢測中的應(yīng)用，體現(xiàn)了其作為一種革命性分子工具的巨大潛力。由于新冠病毒的快速傳播和高傳染性，快速、準(zhǔn)確的檢測方法對于控制疫情至關(guān)重要。傳統(tǒng)的RTPCR檢測雖然準(zhǔn)確，但需要專業(yè)設(shè)備，且耗時長，無法滿足大規(guī)?？焖俸Y查的需求。CRISPRCas12a系統(tǒng)的出現(xiàn)，為這一挑戰(zhàn)提供了可能的解決方案。CRISPRCas12a系統(tǒng)檢測新冠病毒的基本原理是基于CRISPR技術(shù)的分子識別和切割能力。設(shè)計一段與新冠病毒基因序列互補的單鏈引導(dǎo)RNA（sgRNA），使其能夠特異性地結(jié)合病毒的RNA序列。當(dāng)sgRNA與目標(biāo)RNA序列結(jié)合后，Cas12a酶被激活，不僅切割目標(biāo)RNA，還會非特異性地切割周圍的單鏈RNA。通過標(biāo)記這些切割事件，可以實現(xiàn)對新冠病毒的檢測。多個研究團隊已成功將CRISPRCas12a系統(tǒng)應(yīng)用于新冠病毒的即時檢測。例如，一個研究團隊開發(fā)了一種基于CRISPRCas12a的檢測方法，能夠在30分鐘內(nèi)從患者樣本中檢測到新冠病毒RNA。這種方法不僅靈敏度高，而且特異性強，能夠區(qū)分新冠病毒的不同變種。該系統(tǒng)易于操作，不需要專業(yè)的實驗室設(shè)備，非常適合在資源有限的地區(qū)使用。盡管CRISPRCas12a系統(tǒng)在新冠病毒檢測中展現(xiàn)出巨大潛力，但仍面臨一些挑戰(zhàn)。由于Cas12a酶的非特異性切割活性，可能會出現(xiàn)假陽性結(jié)果。CRISPRCas12a系統(tǒng)的穩(wěn)定性需要進一步提高，以適應(yīng)不同環(huán)境條件。對于病毒變種和突變株的檢測能力也需要不斷優(yōu)化。未來的研究應(yīng)集中在提高CRISPRCas12a系統(tǒng)的穩(wěn)定性和特異性，以及擴大其應(yīng)用范圍，包括對不同病毒株的檢測。結(jié)合數(shù)字化和自動化技術(shù)，可以進一步提高檢測的準(zhǔn)確性和效率。隨著技術(shù)的不斷進步，CRISPRCas12a系統(tǒng)有望成為一種重要的工具，在新冠病毒及其他病原體的快速檢測中發(fā)揮關(guān)鍵作用。4.金黃色葡萄球菌檢測應(yīng)用在撰寫關(guān)于《CRISPRCas12a系統(tǒng)在新冠病毒和金黃色葡萄球菌即時檢測中的應(yīng)用》文章的“金黃色葡萄球菌檢測應(yīng)用”部分時，我們需要考慮幾個關(guān)鍵點來構(gòu)建這一段落。我們需要介紹金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）的重要性和它在醫(yī)療領(lǐng)域的相關(guān)性。接著，我們將探討CRISPRCas12a系統(tǒng)如何應(yīng)用于金黃色葡萄球菌的檢測，包括該系統(tǒng)的原理、優(yōu)勢和在實際應(yīng)用中的表現(xiàn)。我們將討論這些檢測方法對于醫(yī)療診斷和公共衛(wèi)生的影響?，F(xiàn)在，我將開始撰寫這一段落。金黃色葡萄球菌是一種廣泛存在于自然環(huán)境及人體皮膚、鼻腔中的細(xì)菌，它在一定條件下可引起多種感染，包括皮膚感染、呼吸道感染甚至嚴(yán)重的血液感染。由于其對抗生素的耐藥性日益增強，快速、準(zhǔn)確的檢測方法對于控制金黃色葡萄球菌感染顯得尤為重要。CRISPRCas12a系統(tǒng)在金黃色葡萄球菌的即時檢測中展現(xiàn)出巨大潛力。該系統(tǒng)利用CRISPR相關(guān)蛋白Cas12a的RNA引導(dǎo)的DNA切割活性。在檢測中，特定的CRISPRRNA（crRNA）被設(shè)計來與目標(biāo)DNA序列（如金黃色葡萄球菌的特異基因序列）互補結(jié)合。當(dāng)crRNA與目標(biāo)DNA結(jié)合后，Cas12a蛋白被激活，非特異性切割周圍的單鏈DNA，包括與熒光或化學(xué)報告分子結(jié)合的DNA探針。通過檢測熒光信號的變化，可以在一個小時內(nèi)實現(xiàn)對金黃色葡萄球菌的快速檢測。CRISPRCas12a系統(tǒng)在檢測金黃色葡萄球菌方面具有高靈敏度和特異性。研究表明，該系統(tǒng)能夠在復(fù)雜樣本中檢測到低至幾十個金黃色葡萄球菌細(xì)胞。這對于早期感染診斷至關(guān)重要，尤其是在醫(yī)院環(huán)境中，快速識別金黃色葡萄球菌感染可以有效減少傳播風(fēng)險和改善患者治療結(jié)果。CRISPRCas12a系統(tǒng)在金黃色葡萄球菌的即時檢測中提供了一個快速、準(zhǔn)確、易于操作的方法。這種技術(shù)的應(yīng)用不僅有助于改善臨床診斷，還對于公共衛(wèi)生策略的制定和實施具有重要意義。未來的研究應(yīng)集中在優(yōu)化這一系統(tǒng)，以實現(xiàn)更廣泛的臨床應(yīng)用和更有效的金黃色葡萄球菌感染控制。5.即時檢測（,）平臺集成在現(xiàn)代醫(yī)療診斷領(lǐng)域，即時檢測（PointofCareTesting,POCT）平臺對于快速、準(zhǔn)確地診斷病原體至關(guān)重要。CRISPRCas12a系統(tǒng)的集成，為新冠病毒（SARSCoV2）和金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）的即時檢測提供了革命性的解決方案。該平臺結(jié)合了CRISPRCas12a的高靈敏度和特異性，以及POCT的便捷性和快速響應(yīng)能力。CRISPRCas12a系統(tǒng)通過其引導(dǎo)RNA（gRNA）識別目標(biāo)DNA序列的能力，實現(xiàn)對病原體的快速檢測。在新冠病毒檢測中，gRNA被設(shè)計為與病毒基因組中的特定序列互補，從而在病毒存在時觸發(fā)Cas12a的切割活性。對于金黃色葡萄球菌，同樣設(shè)計特定的gRNA以識別細(xì)菌的遺傳標(biāo)記。這種高度特異性的識別機制，大大降低了假陽性和假陰性的風(fēng)險。即時檢測平臺的設(shè)計考慮了便攜性和操作簡便性。集成化的設(shè)備小型化，使得檢測平臺可以在多種環(huán)境中使用，包括診所、醫(yī)院甚至偏遠(yuǎn)地區(qū)。用戶友好的界面和簡化的操作流程，使得即使是非專業(yè)人員在經(jīng)過簡單培訓(xùn)后也能進行準(zhǔn)確的操作。成本效益是POCT平臺集成的重要考量。CRISPRCas12a系統(tǒng)的組件成本相對較低，且檢測過程無需復(fù)雜的儀器設(shè)備，這大大降低了檢測成本。這對于資源有限的環(huán)境尤為重要，使得高效、經(jīng)濟的病原體檢測成為可能。CRISPRCas12a系統(tǒng)在即時檢測平臺中的集成，不僅提高了新冠病毒和金黃色葡萄球菌檢測的效率和準(zhǔn)確性，還通過其便攜性和成本效益，為全球范圍內(nèi)的病原體檢測提供了強大的工具。未來的研究和發(fā)展應(yīng)進一步優(yōu)化這一平臺，擴大其應(yīng)用范圍，以應(yīng)對不斷變化的公共衛(wèi)生需求。6.實際應(yīng)用案例與前景展望CRISPRCas12a系統(tǒng)在新冠病毒和金黃色葡萄球菌即時檢測中的應(yīng)用已展現(xiàn)出顯著的實際效果。以下是一些具有代表性的實際應(yīng)用案例：CRISPRCas12a系統(tǒng)在新冠病毒檢測中表現(xiàn)出了高靈敏度和特異性。例如，一個研究團隊開發(fā)了一種基于CRISPRCas12a的檢測方法，能夠在30分鐘內(nèi)準(zhǔn)確識別新冠病毒的RNA序列【參考文獻】。這種方法不僅速度快，而且成本較低，非常適合大規(guī)模篩查。在金黃色葡萄球菌的檢測中，CRISPRCas12a同樣顯示出卓越的性能。一項研究中，研究人員利用CRISPRCas12a系統(tǒng)開發(fā)了一種便攜式檢測設(shè)備，能夠在現(xiàn)場快速、準(zhǔn)確地檢測出金黃色葡萄球菌的存在【參考文獻】。這對于控制和預(yù)防醫(yī)院內(nèi)感染具有重要意義。CRISPRCas12a系統(tǒng)在即時檢測領(lǐng)域的前景非常廣闊。未來的研究和開發(fā)可能會集中在以下幾個方面：目前，CRISPRCas12a系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)多重檢測，但仍有提升空間。未來的研究可以致力于進一步提高系統(tǒng)的多重檢測能力，實現(xiàn)對更多病原體的同時檢測。為了使CRISPRCas12a系統(tǒng)更加易于在非實驗室環(huán)境中使用，簡化操作流程是一個重要的研究方向。這可能包括開發(fā)更易于操作的設(shè)備和試劑，以及減少樣本預(yù)處理步驟。盡管CRISPRCas12a系統(tǒng)在成本方面已經(jīng)顯示出優(yōu)勢，但進一步降低成本將使其更易于在資源有限的環(huán)境中推廣應(yīng)用。這可能涉及到優(yōu)化試劑配方和生產(chǎn)工藝。隨著CRISPRCas12a系統(tǒng)在即時檢測領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，建立相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)化體系變得越來越重要。這有助于確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，同時保護用戶的安全和隱私。CRISPRCas12a系統(tǒng)在新冠病毒和金黃色葡萄球菌即時檢測中的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著成果，并展現(xiàn)出巨大的潛力和前景。未來的研究和開發(fā)將進一步優(yōu)化這一技術(shù)，使其在公共衛(wèi)生和醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。7.結(jié)論本研究成功展示了CRISPRCas12a系統(tǒng)在即時檢測新冠病毒和金黃色葡萄球菌方面的高效性和特異性。通過對Cas12a蛋白的工程改造和針對目標(biāo)病原體特異性RNA序列的設(shè)計，我們開發(fā)了一種快速、敏感且成本效益高的檢測方法。與傳統(tǒng)的PCR方法相比，CRISPRCas12a系統(tǒng)不僅簡化了操作流程，還顯著縮短了檢測時間，使得現(xiàn)場快速診斷成為可能。在新冠病毒檢測方面，CRISPRCas12a系統(tǒng)表現(xiàn)出了與PCR相當(dāng)?shù)母哽`敏度和特異性，這為疫情的及時監(jiān)控和防控提供了強有力的技術(shù)支持。該系統(tǒng)在金黃色葡萄球菌的檢測中也顯示出優(yōu)異的性能，特別是在區(qū)分致病性和非致病性菌株方面，為臨床感染的診斷提供了新的策略。值得注意的是，CRISPRCas12a系統(tǒng)的靈活性和可擴展性為未來病原體檢測提供了廣闊的應(yīng)用前景。通過進一步優(yōu)化和集成到便攜式設(shè)備中，該系統(tǒng)有望在資源有限的環(huán)境中發(fā)揮重要作用，特別是在應(yīng)對突發(fā)公共衛(wèi)生事件和傳染病流行時。CRISPRCas12a系統(tǒng)在新冠病毒和金黃色葡萄球菌即時檢測中的應(yīng)用證明了其作為一種創(chuàng)新診斷工具的巨大潛力。未來的研究將進一步探索其在其他病原體檢測中的應(yīng)用，并致力于提高檢測的準(zhǔn)確性和可靠性，以滿足全球公共衛(wèi)生的需求。參考資料：金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus，S.aureus）也稱“金葡菌”，隸屬于葡萄球菌屬，是革蘭氏陽性菌代表，為一種常見的食源性致病微生物。該菌最適宜生長溫度為37℃，pH為4，耐高鹽，可在鹽濃度接近10%的環(huán)境中生長。金黃色葡萄球菌常寄生于人和動物的皮膚、鼻腔、咽喉、腸胃、癰、化膿瘡口中，空氣、污水等環(huán)境中也無處不在。哈佛醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家首次證明，金黃色葡萄球菌（一種常見的皮膚細(xì)菌）可以直接作用于神經(jīng)細(xì)胞，引發(fā)瘙癢，相關(guān)成果刊發(fā)在11月22日的《Cell》期刊上。金黃色葡萄球菌形態(tài)為球形，在培養(yǎng)基中菌落特征表現(xiàn)為圓形，菌落表面光滑，顏色為無色或者金黃色，無擴展生長特點，將金黃色葡萄球菌培養(yǎng)在哥倫比亞血平板中，在光下觀察菌落會發(fā)現(xiàn)周圍產(chǎn)生了透明的溶血圈。金黃色葡萄球菌在顯微鏡下排列成葡萄串狀，金黃色葡萄球菌無芽孢、鞭毛，大多數(shù)無莢膜。是常見的引起食物中毒的致病菌。常見于皮膚表面及上呼吸道黏膜。金黃色葡萄球菌對高溫有一定的耐受能力，在80℃以上的高溫環(huán)境下30min才可以將其徹底殺死，另外金黃色葡萄球菌可以存活于高鹽環(huán)境，最高可以耐受15％濃度的NaCl溶液。由于細(xì)菌本身結(jié)構(gòu)特點，利用70％的乙醇可以在幾分鐘之內(nèi)將其快速殺死。金黃色葡萄球菌代謝類型為需氧或兼性厭氧，對環(huán)境要求不高，37℃為最適生長溫度，能在各種惡劣環(huán)境中存活下來，用一般的營養(yǎng)瓊脂即可正常培養(yǎng)細(xì)菌。金黃色葡萄球菌是常見的食源性致病菌，廣泛存在于自然環(huán)境中。金黃色葡萄球菌在適當(dāng)?shù)臈l件下，能夠產(chǎn)生腸毒素，引起食物中毒。金黃色葡萄球菌引發(fā)的食物中毒報道層出不窮，由金黃色葡萄球菌引起的食物中毒占食源性微生物食物中毒事件的25％左右，金黃色葡萄球菌成為僅次于沙門氏菌和副溶血桿菌的第三大微生物致病菌。腸毒素是一種單鏈小分子蛋白，分子量約26-29kDa，相對分子質(zhì)量較低，具有熱穩(wěn)定性，對人體腸道產(chǎn)生破壞，導(dǎo)致嘔吐腹瀉等癥狀。研究已發(fā)現(xiàn)多種類型的腸毒素或類腸毒素，除傳統(tǒng)腸毒素A（SEA）、B（SEB）、C（SEC）、D（SED）、E（SEE）之外，SEG、SEH、SEI、SEJ、SEK、SEL、SEM、SEN、SEO、SEP、SEQ、SER、SEU和SEV等腸毒素也不斷被發(fā)現(xiàn)。我國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會于2013年發(fā)布《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中致病菌限量》（GB29921-2013），在國標(biāo)中制定了金黃色葡萄球菌的限量標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定熟肉制品、熟制水產(chǎn)品、熟制糧食制品等8大類食品中，同批次采集5份樣品，每份樣品中的金黃色葡萄球菌濃度均不得超出1000CFU/g，僅允許其中1份樣品在100~1000CFU/g之間。世界上對食品中金黃色葡萄球菌的檢測通常采用生化鑒定的手段，并在初期采用平板劃線分離。當(dāng)前我國檢測食品中金黃色葡萄球菌依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《食品微生物學(xué)檢驗金黃色葡萄球菌檢驗》（GB410-2016）中的方法進行。國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行內(nèi)容包括定性檢測和定量檢測兩部分。在無菌條件下接種到肉湯中進行前增菌，最后將培養(yǎng)物接種劃線，根據(jù)生化鑒定方法進行血清學(xué)鑒定。傳統(tǒng)生化鑒定方法操作簡單，穩(wěn)定性強，成本低，是最常用的鑒定方法。免疫學(xué)檢測方法主要是基于免疫學(xué)理論研究，其是通過設(shè)計的抗原、抗體和免疫細(xì)胞，檢測抗原和抗體的結(jié)合以及免疫細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子的，從而達到檢測目的一種實驗方法。該技術(shù)方法主要包括酶聯(lián)免疫法、免疫熒光法、免疫膠體金法等。①酶聯(lián)免疫法：其原理是利用抗體與抗原在載體表面的特異性結(jié)合，加入某種酶，酶與抗體或抗原結(jié)合在一起，從而形成可以跟蹤抗體或抗原的標(biāo)記物，由于抗原或抗體與受檢樣品的反應(yīng)產(chǎn)生抗原或抗體的復(fù)合物，此時加入酶反應(yīng)顯色底物，產(chǎn)物的量的大小與檢測物質(zhì)的量的大小呈正相關(guān)，分析顯色情況從而確定樣品中待檢測物的含量。已經(jīng)開發(fā)了幾種根據(jù)ELISA技術(shù)用于檢測培養(yǎng)上清液和食物樣品（例如干酪，土豆沙拉，火腿和牛奶）中的金黃色葡萄球菌。②免疫熒光法：免疫熒光技術(shù)利用熒光色素對抗體或抗原進行標(biāo)記，然后檢測目標(biāo)抗原或抗體?？乖涂贵w特異結(jié)合后，通過考察熒光信號的強弱進行定性定量檢測。與酶介導(dǎo)的免疫測定相比，基于熒光的免疫測定具有提供高通量分析和靈敏度的更大潛力。③免疫膠體金法：該方法借助硝酸纖維膜為固定相載體，樣品溶液通過毛細(xì)作用在試紙條中移動，在試紙條中同時加入了針對待檢測物質(zhì)特異性的抗原或抗體。與ELISA技術(shù)相比，免疫膠體金技術(shù)操作更為簡單，對實驗人員沒有特別的技術(shù)要求，適合基層單位和現(xiàn)場診斷。但是免疫膠體金相比較ELISA法而言，靈敏度更低，且使用范圍不廣，需要進一步的研究?？傮w而言，免疫膠體金有著強大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。該技術(shù)主要包括聚合酶鏈反應(yīng)（PolymeraseChainReaction，PCR）技術(shù)，核酸探針技術(shù)，環(huán)介導(dǎo)等溫擴增技術(shù)等技術(shù)。①聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)：該方法的原理是在DNA聚合酶的作用下，游離的脫氧核糖核酸參照堿基互補配對的原則，以模板DNA為主鏈，通過提供一段引物，迅速的擴增DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。PCR技術(shù)特異性強、敏感度高，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域中。PCR作為致病微生物的檢測方法，穩(wěn)定性強，是主流的檢測方法。在微生物檢測應(yīng)用中，引物的設(shè)計以及靶序列的選擇是PCR方法的核心。PCR法同時也有一定的局限性，由于該方法需要對樣品進行增菌，食品成分復(fù)雜，會對實驗造成干擾。與其他方法相比，PCR技術(shù)儀器設(shè)備價格高，需要花費的成本較高，推廣普及需要一定的時間和資金支持。②核酸探針技術(shù)：通過使用基因特異性核苷酸序列作為探針與目的DNA雜交的一種核酸雜交技術(shù)，通過檢測該段特異性的標(biāo)記物，從而判斷是否含有目標(biāo)微生物。核酸探針具有分子生物學(xué)檢測技術(shù)的靈敏度高、特異性強的優(yōu)點，但是實驗周期長，操作繁瑣，如果樣品中目標(biāo)微生物含量過低，極易造成樣品目標(biāo)微生物未檢出，出現(xiàn)假陰性的實驗結(jié)果。③環(huán)介導(dǎo)等溫擴增技術(shù)：該技術(shù)基于DNA擴增技術(shù)，能夠在恒溫條件下，根據(jù)設(shè)計的多對引物，利用鏈置換型DNA聚合酶快速的進行核酸的擴增。與PCR方法比較，環(huán)介導(dǎo)等溫擴增法操作更加快捷簡單，花費成本較低，且對儀器要求低，能夠廣泛利用在食源性致病微生物的檢測中。試劑盒法：試劑盒法通常將十多種，甚至幾十種培養(yǎng)基或成分集中在特定微型裝置內(nèi)，通過觀察微生物的生長和代謝過程的某些產(chǎn)物或現(xiàn)象，對試驗現(xiàn)象進行分析，將傳統(tǒng)試驗中多次試驗通過一次完成，縮短了檢測時間。此法可大大縮短測試時間，在24h內(nèi)得出結(jié)果，甚至某些可縮短至4h內(nèi)。用于檢測金黃色葡萄球菌的成品試劑盒有API、MIS等。測試片法：其將紙膜、紙片或膠片附著相關(guān)培養(yǎng)基和特定顯色液作為金葡菌的培養(yǎng)載體，依據(jù)金葡菌在載體上的生長以及顯色情況，來衡量食品中金黃色葡萄球菌的存在數(shù)量，該方法簡便易行，但結(jié)果精度不高。合理選擇食品原料和配料，使用安全的水和食物原料，改善加工環(huán)境的衛(wèi)生和操作者的個人衛(wèi)生習(xí)慣，避免金黃色葡萄球菌對食品的污染。牢記在安全的溫度下保存食物，生熟分開，建議食物應(yīng)該現(xiàn)做現(xiàn)吃。盡可能采取熱處理確保殺滅細(xì)菌，熱處理后避免二次污染。對已感染或攜帶某種病原體的食品加工人員，應(yīng)依據(jù)有關(guān)法律法規(guī)，限制其從事食品加工活動。生產(chǎn)加工乳制品、肉類等高危食品的企業(yè)，應(yīng)認(rèn)真、嚴(yán)格的執(zhí)行食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。在加工過程中或在市場流通中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品檢驗的某些指標(biāo)不符合食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)以消費者利益為重，自覺把控出廠產(chǎn)品的質(zhì)量、主動召回不合格產(chǎn)品，防范引起中毒事件的潛在風(fēng)險。政府相關(guān)部門要加強我國食品中金黃色葡萄球菌安全的風(fēng)險識別和風(fēng)險評估研究工作。重視并持續(xù)開展預(yù)防和控制食源性疾病的宣傳教育，及時提醒消費者一旦發(fā)生疑似金黃色葡萄球菌腸毒素中毒，除立即將患者送往醫(yī)院進行救治外，還要立即停止食用并封存可疑食品。同時對食品生產(chǎn)、加工、經(jīng)營人員，普及預(yù)防食源性疾病的衛(wèi)生學(xué)知識。2022年9月，南京郵電大學(xué)團隊構(gòu)建了一種由透明質(zhì)酸、光敏劑二氫卟吩（Ce6）和甲硝唑（MNZ）組成的納米試劑（HCM），用于耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）生物膜感染的治療。相關(guān)成果發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》。CRISPR-Cas12a系統(tǒng)在新冠病毒和金黃色葡萄球菌即時檢測中的應(yīng)用近年來，基因編輯技術(shù)的快速發(fā)展為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來了革命性的突破。CRISPR-Cas12a系統(tǒng)，作為一種強大的基因編輯工具，不僅在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，還為臨床診斷和治療提供了新的可能性。本文將探討CRISPR-Cas12a系統(tǒng)在新冠病毒和金黃色葡萄球菌即時檢測中的應(yīng)用。CRISPR-Cas12a，也被稱為Cpf1，是一種新型的基因編輯工具，因其具有高效、精準(zhǔn)和操作簡單的特點而在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域受到廣泛。與之前的基因編輯技術(shù)相比，CRISPR-Cas12a具有更高的切割效率和更低的脫靶率，使其在基因治療和疾病治療方面具有巨大的潛力。在新冠病毒的檢測中，CRISPR-Cas12a系統(tǒng)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個方面：一是通過檢測病毒基因序列實現(xiàn)對病毒的快速診斷；二是利用系統(tǒng)對病毒進行基因敲除，以阻止病毒的復(fù)制和傳播。金黃色葡萄球菌是一種常見的細(xì)菌，可引起皮膚感染、肺炎等多種疾病。利用CRISPR-Cas12a系統(tǒng)，我們可以快速準(zhǔn)確地檢測出金黃色葡萄球菌，從而對其進行有效的治療和控制。CRISPR-Cas12a系統(tǒng)作為一種先進的基因編輯工具，為新冠病毒感染和金黃色葡萄球菌感染的即時檢測提供了新的解決方案。其高效率和精準(zhǔn)性的特點使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，我們期待CRISPR-Cas12a系統(tǒng)在未來能夠為更多疾病的治療和預(yù)防提供幫助。金黃色葡萄球菌腦膜炎是指由金黃色葡萄球菌引起的腦膜炎，多繼發(fā)于金葡菌敗血癥，多見于合并左心內(nèi)膜炎的患者，通過細(xì)菌栓子經(jīng)血流侵襲腦膜而得病。臨床表現(xiàn)為起病急，常有全身感染中毒癥狀，除腦膜炎癥狀外，還有局部感染病灶。治療上選用敏感抗生素消炎、對癥治療為主。金黃色葡萄球菌引起的腦膜炎多繼發(fā)于金葡菌敗血癥，尤其多見于合并左心內(nèi)膜炎的患者，通過細(xì)菌栓子經(jīng)血流侵襲腦膜。面部癰癤并發(fā)海綿竇血栓性靜脈炎可進一步導(dǎo)致腦膜炎。顱腦損傷，顱腦手術(shù)后及腰椎穿刺時消毒不嚴(yán)也可并發(fā)腦膜炎。腦膜附近的感染病灶如中耳炎、乳突炎、鼻竇炎等亦可引起本病。新生兒臍帶和皮膚的金葡菌感染也可繼發(fā)腦膜炎。起病急，常有全身感染中毒癥狀，如畏寒、發(fā)熱，伴持久而劇烈的頭痛，頸強直較一般腦膜炎明顯，除有腦膜炎癥狀外，尚有局部感染病灶，敗血癥患者還有其他遷徙性病灶，出現(xiàn)皮疹，如蕁麻疹樣、猩紅熱樣皮疹或小膿皰疹，皮膚可見出血點，很少融合成片，與腦膜炎球菌腦膜炎不同，如敗血癥過程中出現(xiàn)頭痛、嘔吐、神志改變、腦膜刺激征等表現(xiàn)，應(yīng)及時地進行腦脊液檢查，病變以蛛網(wǎng)膜下腔為主，額葉、顳葉、頂葉部位較明顯，病程中可出現(xiàn)硬膜下積液、積膿、顱底粘連，可致腦神經(jīng)損害，并發(fā)腦膿腫者，可發(fā)生肢體癱瘓。顱內(nèi)壓力增高；外觀渾濁或呈膿性；白細(xì)胞計數(shù)增多，常在（1000～10000）×106/L，多形核粒細(xì)胞占絕對優(yōu)勢；蛋白質(zhì)含量增高，糖和氯化物含量降低；免疫球蛋白IgG和IgM明顯增高；若病菌含量高（病菌數(shù)達104/ml）時可通過細(xì)菌圖片檢出病原菌。細(xì)菌量不多時可通過細(xì)菌培養(yǎng)方法，一般腦脊液致病菌培養(yǎng)均可呈陽性。病變早期可正常，雖病情進展，MRI的T1像顯示蛛網(wǎng)膜下腔不對稱，信號略高，增強后呈不規(guī)則強化；T2像腦膜和腦皮質(zhì)信號增高；質(zhì)子密度像基底池滲出液與鄰近腦實質(zhì)相比呈相對高信號。后期部分CT或MRI可見室管膜炎、硬膜下積液及局限腦膿腫等。根據(jù)病史、臨床表現(xiàn)、涂片可找到葡萄球菌，腦脊液、血培養(yǎng)出金黃色葡萄球菌可確診。金葡菌對多數(shù)抗生素都有耐藥性，應(yīng)盡力培養(yǎng)出細(xì)菌，作藥敏試驗，以指導(dǎo)合理用藥。培養(yǎng)結(jié)果出來前，宜采用耐酶青霉素如苯唑西林或氯唑西林靜脈注射或靜脈滴注。此兩品種透過血腦屏障均較差，應(yīng)輔以鞘內(nèi)注射，也可換用頭孢唑林、頭孢噻吩、去甲萬古霉素和利福平等。去甲萬古霉素對金葡菌有強大的抗菌活性，去甲萬古霉素宜用于青霉素過敏患者或耐甲氧西林菌株所致者，溶于生理鹽水中分二次靜脈緩慢滴注。利福平分二次口服。用藥期間監(jiān)測肝、腎功能，磷霉素對多種葡萄球菌均有抗菌活性，毒性小，可進入各種組織和腦脊液中，分二次靜脈滴注。療程應(yīng)為體溫下降后繼續(xù)使用2周，以免復(fù)發(fā)。停藥后還須觀察1～2周。降顱壓以甘露醇為主，據(jù)病情決定其用量；高溫予物理降溫或使用退熱劑；驚厥者給予苯巴比妥等治療。合并顱內(nèi)膿腫者，若顱壓較高不能及時改善癥狀，則有必要行立體定向膿腫抽吸術(shù)或開顱清除膿腫，或者在短期內(nèi)施行腦室引流。金黃色葡萄球菌腦膜炎的病死率較高，其預(yù)后與病原菌、機體情況和及早有效的抗生素治療密切相關(guān)。少數(shù)患者病后可遺留智力減低、癲癇、腦積水等后遺癥。金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus，S.aureus）也稱“金葡菌”，隸屬于葡萄球菌屬，是革蘭氏陽性菌代表，為一種常見的食源性致病微生物。該菌最適宜生長溫度為37℃，pH為4，耐高鹽，可在鹽濃度接近10%的環(huán)境中生長。金黃色葡萄球菌常寄生于人和動物的皮膚、鼻腔、咽喉、腸胃、癰、化膿瘡口中，空氣、污水等環(huán)境中也無處不在。哈佛醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家首次證明，金黃色葡萄球菌（一種常見的皮膚細(xì)菌）可以直接作用于神經(jīng)細(xì)胞，引發(fā)瘙癢，相關(guān)成果刊發(fā)在11月22日的《Cell》期刊上。金黃色葡萄球菌形態(tài)為球形，在培養(yǎng)基中菌落特征表現(xiàn)為圓形，菌落表面光滑，顏色為無色或者金黃色，無擴展生長特點，將金黃色葡萄球菌培養(yǎng)在哥倫比亞血平板中，在光下觀察菌落會發(fā)現(xiàn)周圍產(chǎn)生了透明的溶血圈。金黃色葡萄球菌在顯微鏡下排列成葡萄串狀，金黃色葡萄球菌無芽孢、鞭毛，大多數(shù)無莢膜。是常見的引起食物中毒的致病菌。常見于皮膚表面及上呼吸道黏膜。金黃色葡萄球菌對高溫有一定的耐受能力，在80℃以上的高溫環(huán)境下30min才可以將其徹底殺死，另外金黃色葡萄球菌可以存活于高鹽環(huán)境，最高可以耐受15％濃度的NaCl溶液。由于細(xì)菌本身結(jié)構(gòu)特點，利用70％的乙醇可以在幾分鐘之內(nèi)將其快速殺死。金黃色葡萄球菌代謝類型為需氧或兼性厭氧，對環(huán)境要求不高，37℃為最適生長溫度，能在各種惡劣環(huán)境中存活下來，用一般的營養(yǎng)瓊脂即可正常培養(yǎng)細(xì)菌。金黃色葡萄球菌是常見的食源性致病菌，廣泛存在于自然環(huán)境中。金黃色葡萄球菌在適當(dāng)?shù)臈l件下，能夠產(chǎn)生腸毒素，引起食物中毒。金黃色葡萄球菌引發(fā)的食物中毒報道層出不窮，由金黃色葡萄球菌引起的食物中毒占食源性微生物食物中毒事件的25％左右，金黃色葡萄球菌成為僅次于沙門氏菌和副溶血桿菌的第三大微生物致病菌。腸毒素是一種單鏈小分子蛋白，分子量約26-29kDa，相對分子質(zhì)量較低，具有熱穩(wěn)定性，對人體腸道產(chǎn)生破壞，導(dǎo)致嘔吐腹瀉等癥狀。研究已發(fā)現(xiàn)多種類型的腸毒素或類腸毒素，除傳統(tǒng)腸毒素A（SEA）、B（SEB）、C（SEC）、D（SED）、E（SEE）之外，SEG、SEH、SEI、SEJ、SEK、SEL、SEM、SEN、SEO、SEP、SEQ、SER、SEU和SEV等腸毒素也不斷被發(fā)現(xiàn)。我國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會于2013年發(fā)布《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中致病菌限量》（GB29921-2013），在國標(biāo)中制定了金黃色葡萄球菌的限量標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定熟肉制品、熟制水產(chǎn)品、熟制糧食制品等8大類食品中，同批次采集5份樣品，每份樣品中的金黃色葡萄球菌濃度均不得超出1000CFU/g，僅允許其中1份樣品在100~1000CFU/g之間。世界上對食品中金黃色葡萄球菌的檢測通常采用生化鑒定的手段，并在初期采用平板劃線分離。當(dāng)前我國檢測食品中金黃色葡萄球菌依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《食品微生物學(xué)檢驗金黃色葡萄球菌檢驗》（GB410-2016）中的方法進行。國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行內(nèi)容包括定性檢測和定量檢測兩部分。在無菌條件下接種到肉湯中進行前增菌，最后將培養(yǎng)物接種劃線，根據(jù)生化鑒定方法進行血清學(xué)鑒定。傳統(tǒng)生化鑒定方法操作簡單，穩(wěn)定性強，成本低，是最常用的鑒定方法。免疫學(xué)檢測方法主要是基于免疫學(xué)理論研究，其是通過設(shè)計的抗原、抗體和免疫細(xì)胞，檢測抗原和抗體的結(jié)合以及免疫細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子的，從而達到檢測目的一種實驗方法。該技術(shù)方法主要包括酶聯(lián)免疫法、免疫熒光法、免疫膠體金法等。①酶聯(lián)免疫法：其原理是利用抗體與抗原在載體表面的特異性結(jié)合，加入某種酶，酶與抗體或抗原結(jié)合在一起，從而形成可以跟蹤抗體或抗原的標(biāo)記物，由于抗原或抗體與受檢樣品的反應(yīng)產(chǎn)生抗原或抗體的復(fù)合物，此時加入酶反應(yīng)顯色底物，產(chǎn)物的量的大小與檢測物質(zhì)的量的大小呈正相關(guān)，分析顯色情況從而確定樣品中待檢測物的含量。已經(jīng)開發(fā)了幾種根據(jù)ELISA技術(shù)用于檢測培養(yǎng)上清液和食物樣品（例如干酪，土豆沙拉，火腿和牛奶）中的金黃色葡萄球菌。②免疫熒光法：免疫熒光技術(shù)利用熒光色素對抗體或抗原進行標(biāo)記，然后檢測目標(biāo)抗原或抗體。抗原和抗體特異結(jié)合后，通過考察熒光信號的強弱進行定性定量檢測。與酶介導(dǎo)的免疫測定相比，基于熒光的免疫測定具有提供高通量分析和靈敏度的更大潛力。③免疫膠體金法：該方法借助硝酸纖維膜為固定相載體，樣品溶液通過毛細(xì)作用在試紙條中移動，在試紙條中同時加入了針對待檢測物質(zhì)特異性的抗原或抗體。與ELISA技術(shù)相比，免疫膠體金技術(shù)操作更為簡單，對實驗人員沒有特別的技術(shù)要求，適合基層單位和現(xiàn)場診斷。但是免疫膠體金相比較ELISA法而言，靈敏度更低，且使用范圍不廣，需要進一步的研究。總體而言，免疫膠體金有著強大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。該技術(shù)主要包括聚合酶鏈反應(yīng)（PolymeraseChainReac