传染病严重威胁公众健康和全球生物安全。除了通过空气传播外，还在环境液体样本(如污水)中检测到致病微生物。用于临床诊断病原体的各种方法通常耗时且成本低，并且它们的检测限对于处理仅含有少量微生物DNA/RNA的环境样品来说并不令人满意。

　　为了解决这些困难，深圳大学张涵教授最近领导的一项研究首次展示了纤维表面等离子体共振(SPR)技术在环境样本中检测SARS-CoV-2病毒的应用。这项工作刚刚发表在《研究》杂志上，介绍了一种新的基于sp的水样病原微生物护理点检测(POCT)策略。

　　在目前的研究中，作者制造了一个超细等离子体Nic光纤探头，直径125μm。以确保等离子体的特异性通过生物传感器，病毒基因组自动富集，核衣壳(N)基因在与聚集的规则间隔短回文重复序列(CRISPR)蛋白Cas12a反应之前被扩增。

　　一旦N基因被识别，Cas12a反式切割暴露在纤维表面的单链DNA，并释放出先前固定的金纳米颗粒(AuNPs)，导致特征SPR波长急剧减少。因此，纤维SPR装置将CRISPR酶产生的生物信息转化为SPR信号，并通过aunp的释放进一步放大。

　　所提出的光纤探针具有病毒特异性，检测限为~ 2300拷贝/mL，并且病毒基因组的拷贝数可以通过波长的变化来反映。采用纤维SPR对不同来源的污水样品进行了检测，所得数据与定量聚合酶链反应(qPCR)和比色分析结果一致。使用s基因特异性Cas12a快速检测了组粒变体及其突变位点L981F，表明成功检测了单核苷酸突变。

　　尽管世卫组织已宣布COVID-19大流行结束，但仍迫切需要监测和预防病原体传播，以持续维护世界范围内的生物安全。

　　

　　通过简单的crrna替换，该装置可以感知环境样品中的各种微生物，并基于CRISPR酶对DNA序列的识别进行准确的基因分型。由于其易于组装和最小的空间占用，等离子体光纤传感器可以设置在排水口附近，以原位跟踪病原体的传播。

　　本工作为污水中微生物污染的实时监测提供了一种准确、便捷的方法。

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