医学检验分子诊断研究中心

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  分子诊断是IVD(体外诊断)领域发展最快的细分领域,近三十年来,其技术发展得到了不断进步。而在分子诊断领域,其细分技术也有很多,目前PCR(聚合酶链式反应)和 NGS(高通量测序)技术相对成熟且应用最广。但复杂的操作以及昂贵的仪器和试剂使得这些技术在现场和家庭检测领域以及传染病快速检测等应用中受到了极大限制。为了克服现有技术的这些缺陷,王金博士团队利用近年发现的基因编辑系统(CRISPR)中的Cas12酶,研发了一套全新的分子诊断系统——HOLMES(福尔摩斯)。

  团队在国际上首次发现CRISPR-Cas12酶具有被靶标核酸专一激活后高效反式切割单链DNA探针的特征,并基于这个发现创新性地开发了用于DNA/RNA分子诊断的HOLMES(“福尔摩斯”)CRISPR快速检测技术。相比传统恒温检测、qPCR、NGS等分子诊断技术,HOLMES快检技术具备高灵敏、高特异、快速和简便等优势。该技术能够有效提高传染病的检出率,也能极大缩短病原检测的窗口期,从样本采集到出检测结果,HOLMES 技术只需1小时左右,比现有常用的分子诊断技术都要快;其检测灵敏度很高,可达10个分子以下的水平;特异性高,可同时区分普通细菌和超级耐药菌;检测的试剂成本也非常低。正是因为这些优点,这类技术在发明不久后,便于2018年被美国《科学》杂志(Science)誉为“下一代分子诊断技术”,在病原检测、疾病筛查、精准医 疗等众多领域具有巨大的应用潜力。

  为了让检测操作更加简便,团队在2018年又成功挖掘了一类耐高温的 Cas12蛋白,并在HOLMES的基础上成功开发了升级版技术HOLMESv2。作为平台型的诊断技术,HOLMES可以应用于多种检测场景,例如医院、海关、疾控中心、血站以及农业动植物检疫等等。HOLMES 技术已经可以实现高灵敏度、高特异和快速的核酸快检,并且被众多研究团队和体外诊断公司所采用。

  目前,团队的研究方向包括开发HOLMES/HOLMESv2核酸快速检测体系、开发基于CRISPR的DNA体外编辑技术和标准、开发基于CRISPR的基因编辑和基因调控技术、开发基于CRISPR的癌症诊断新技术及肿瘤标志物研究等。并已在Cell Research、Cell Discovery、Nucleic Acids Res、Hepatology、EBioMedicine、ACS Synthetic Biology、Trends in Biotechnology等国内外高水平期刊发表相关文章,热忱欢迎广大优秀研究生、博士、博士后加入CRISPR分子诊断平台。

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