背景介绍：
病原体的快速、准确和多路复用检测对人类健康和全球公共卫生安全至关重要。流感是一种常见的病毒性传染病，据世界卫生组织数据显示，每年流感季节性流行在全球可导致300万-500万例重症病例，29万-65万例呼吸道疾病相关死亡病例。流感病毒存在多种亚型，需要不同的临床干预措施。尤其在季节性爆发期间，大量患者涌入社区和医院门诊，增加了对快速区分不同病毒亚型的需求，以控制病毒传播并预防疾病的进一步复杂化。
近年来，多个研究团队利用CRISPR/Cas12和CRISPR/Cas13家族的转录切割活性，开发了基于CRISPR的诊断（CRISPR-Dx）技术。其特异性强、反应效率高、便携性好，被认为是具有广阔应用前景的新一代分子诊断方法。然而，CRISPR/Cas系统的多重检测能力一直是一个挑战，尤其是在与等温扩增技术如环介导等温扩增（LAMP）结合时，存在多重检测和兼容性问题。
导读：
近期，中国科学院合肥物质院安光所刘勇研究员、朱灵研究员团队开发了一种集成了CRISPR/Cas12a和RT/LAMP技术的空间编码离心微流控芯片-智能手机平台（SEDphone），可在45分钟内同时识别五种不同的流感病毒亚型，包括H1N1、H3N2、H5N1、H7N9和乙型流感病毒（IBV），检测限达到10拷贝/μL。相关研究以“SEDphone: Spatial encoding of centrifugal microfluidic disc integrated smartphone-controlled platform via RT/LAMP-CRISPR/Cas12a system for influenza virus subtypes detection”为题目，发表在期刊《Sensors and Actuators B: Chemical》上。
本文要点：
1、本研究开发了一种基于CRISPR/Cas12a和RT/LAMP技术的多重检测平台SEDphone，实现了对五种流感病毒亚型的多重检测。
2、采用双温区设计，克服了RT/LAMP与CRISPR/Cas12a技术反应温度差异的问题。
3、该平台能在45分钟内完成检测，检测限达到10拷贝/μL，显示出高灵敏度。
4、采用临床样本验证了LAMP-CRISPR/Cas12a流感病毒快速分型方法及SEDphone平台的临床实用性。
5、该项研究为多种病原体的高灵敏度、准确、即时检测提供一种新思路，有望用于医院门诊或家庭自检，可最大限度地降低不必要的交叉感染风险，缓解医疗压力。
全文总结/概括：
SEDphone平台在实际应用中可能面临哪些挑战，并且它是如何克服这些挑战的？
挑战：
1、多重检测的实现难题：CRISPR/Cas系统在区分不同目标序列时存在限制，因为Cas核酸酶的非特异性切割可能导致假阳性。
2、不同反应温度的兼容性问题：LAMP技术要求的最优反应温度与CRISPR/Cas12a活性的最佳温度不匹配。
3、现场快速检测的需求：迫切需要一种便携式设备，能够在没有专业实验室条件下进行检测。
解决方法：
1、空间编码技术：通过设计离心微流控芯片，将LAMP扩增和CRISPR/Cas12a检测在空间上分开，实现多重检测。
2、双温区控制：开发了一个能够同时控制两个不同温度区域的加热模块，分别满足LAMP和CRISPR/Cas12a的反应条件。
3、智能手机集成应用：利用智能手机的普及性，开发了相应的应用程序来控制检测设备和分析数据，提高了检测的便携性和用户友好性。
SEDphone平台的临床应用前景如何，它在未来的疾病监控和诊断中可能扮演什么角色？
临床应用前景：
1、快速病原体检测：SEDphone平台能够快速检测流感病毒亚型，对于发热门诊和现场检测具有重要价值。
2、减少交叉感染风险：通过家庭自测或门诊快速检测，减少了患者在医院等待时的交叉感染风险。
未来角色：
1、疾病监控：该平台可以用于流行病学研究，快速收集和分析病原体数据，帮助监控疾病传播。
2、诊断与分型：对于流感等病毒性感染，SEDphone能够提供准确的病毒亚型信息，有助于临床诊断和治疗决策。
3、多领域应用：技术优化后，SEDphone平台有望扩展到食品安全、环境监测等其他领域，用于多种病原体的检测。
Scheme1.SEDphone系统工作流程示意图。
图1.LAMP和CRISPR/Cas12a流感病毒亚型多重检测系统的性能。
图2.离心微流控芯片的结构。
图3.基于智能手机应用程序的设备概览。
图4.双温区模块的性能测试。
图5.用于流感病毒临床样本分型的SEDphone平台。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2024.136196
