COVID-19 已经成为全球范围内威胁人类生命健康的重大传染性疾病，快速准确的早期诊断技术是防治 COVID-19 的重要手段，但现今的技术往往受限于 SARS-CoV-2 的单个基因检测，影响了检测结果的准确性。针对这一问题，美国康涅狄格大学健康中心的研究者设计了一种纸芯片工作平台，通过结合 RT-RPA 和 CRISPR-Cas12a 诊断技术，实现了对单个样本中 SARS-CoV-2 的 N 基因和 S 基因，以及 RNAse P 内参基因的多通路自动化检测。该研究工作以“Autonomous lab-on-paper for multiplexed, CRISPR-based diagnostics of SARS-CoV-2”为题发表在英国皇家化学会 Lab on a Chip 期刊上（DOI: 10.1039/D1LC00293G）。

• 作者研发的纸芯片系统主要由 3D 打印的 RPA 扩增反应器、纸基蔗糖阀和 CRISPR 纸基检测平台组成。样品首先在反应器中完成 RT-RPA 扩增，待蔗糖阀随时间推移被溶解打开，最终在不同的检测孔中与预先负载的 CRISPR 试剂反应，FQ 探针被酶切从而产生荧光信号。
• 通过对蔗糖浓度、RPA 扩增时间、CRISPR 检测时间等条件进行优化，该纸芯片平台可以在 1h 以内实现对 100 拷贝病毒RNA的高灵敏度检测。此外，该纸芯片可在室温下保持有效性长达 30 天，荧光检测也可借由智能手机完成，具备优秀的便携性。

• 采用这套纸芯片系统对临床样本进行多基因检测，并与 RT-PCR 方法进行对比。结果表明 8 个病人样本中 N 基因和 S 基因均检出阳性信号，而 13 个健康样本均呈阴性且无明显非特异性信号，这有赖于 CRISPR 诊断技术的高特异性。

综上所述，作者研发的纸芯片系统可以实现对病毒 RNA 的多重、高灵敏度、自动化检测，同时兼具便携性和低设备依赖等优势，有望应用于资源受限地区的 COVID-19 早期筛查与诊断。

• 曹荣凯

• Autonomous lab-on-paper for multiplexed, CRISPR-based diagnostics of SARS-CoV-2
  Kun Yin, Xiong Ding, Ziyue Li, Maroun M. Sfeir, Enrique Ballesteros and Changchun Liu*（刘长春，康涅狄克大学健康中心）
  Lab Chip, 2021
  http://doi.org/10.1039/D1LC00293G