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在临床诊断、病原体筛查等领域，核酸检测的快速性、灵敏性与便携性始终是核心诉求。传统检测方法如PCR虽有效，但依赖专业仪器，难以满足现场应用需求。而基于CRISPR-Cas系统的SHERLOCK技术，通过创新性结合核酸预扩增与Cas酶的特异性识别，打造出兼具高灵敏度、强特异性与便携性的核酸检测平台，为核酸检测领域带来了突破性变革。
SHERLOCK全称为特异性高灵敏度酶促报告基因解锁技术，其核心原理源于Cas13和Cas12酶的"附带活性"——这些酶在通过可编程crRNA识别特定目标核酸后，会激活非特异性核酸内切酶活性，切割旁侧的报告分子产生可检测信号。该技术通过四步核心流程实现核酸检测：首先制备LwaCas13a蛋白与crRNA等关键试剂，随后提取样本中的目标核酸，通过重组酶聚合酶扩增（RPA）技术对目标进行等温预扩增并引入T7启动子（Cas12检测无需此步骤），最后利用Cas酶的附带活性切割报告分子，通过荧光或侧向流动等方式读取结果。整个流程设置时间不足15分钟，总检测时长可控制在1小时内，高效适配快速检测需求。
图 1 | SHERLOCK 实验完整工作流程
相较于传统检测技术，SHERLOCK展现出三大核心优势。在检测性能上，它能实现单分子级检测（2 aM浓度），可区分目标序列中的单核苷酸错配，轻松辨别登革热病毒与寨卡病毒等相似病原体，甚至能在背景丰度仅0.1%的样本中检测到癌症相关突变。在实用性上，该技术兼容DNA与RNA双目标检测，支持荧光检测、侧向流动可视化检测等多种读数方式，其中侧向流动检测无需专业仪器，仅需几分钟即可通过肉眼观察结果，完美适配资源有限的现场场景。在成本控制上，单重反应成本仅约0.60美元，crRNA合成成本低，酶组件可大规模生产，具备广泛推广的经济基础。
根据实验设计的不同，SHERLOCK分为两步法与一步法两种形式。两步法将预扩增与Cas检测分离进行，优化难度低、灵敏度更高（可达zeptomolar级别），适合样本成分复杂的场景；一步法则将所有反应整合在单个体系中，检测时长缩短至15-30分钟，污染风险更低，更适合高通量、定量检测需求。此外，通过空间多重或光谱多重设计，该技术可在单个反应中同时检测多达四个目标，进一步拓展了应用场景。
在实际应用中，SHERLOCK已展现出强大的适配能力。它成功应用于寨卡病毒、登革热病毒等病原体的现场检测，可直接从患者尿液、血清样本中快速筛查，还能区分不同地域来源的病毒菌株；在基因分型与癌症检测领域，其单核苷酸特异性可精准识别循环游离DNA中的癌症相关突变；在农业与环境监测中，也能高效检测病原菌与抗性基因。
尽管优势显著，SHERLOCK仍存在一定局限性，如需专业知识制备反应组件、缺乏商业化预设计方案、难以实现绝对数字定量等，使其在部分常规实验室应用中暂无法完全替代PCR技术。但随着技术的持续优化，这些问题正逐步得到解决。未来，随着试剂制备的标准化、检测流程的简化以及多重检测能力的提升，SHERLOCK有望在临床床旁检测、突发疫情防控、基层医疗筛查等领域发挥更大作用，推动核酸检测技术迈入便携化、精准化、低成本的全新阶段。
相关产品：|
货号 |
产品 |
规格 |
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TABAS03KIT |
TwistAmp Basic Kit DNA扩增试剂盒 |
96T |
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TAEXO02KIT |
TwistAmp exo 试剂盒 |
96T |
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B8201C1 |
DNA恒温快速扩增试剂盒（DNA基础型） |
48T |
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B8202C3 |
DNA恒温快速扩增试剂盒（DNA荧光型） |
48T |
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B8203C5 |
DNA恒温快速扩增试剂盒（DNA试纸条型） |
48T |
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B8204C7 |
RNA恒温快速扩增试剂盒（RNA基础型） |
48T |
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B8205C9 |
RNA恒温快速扩增试剂盒（RNA荧光型） |
48T |
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B8206C0 |
RNA恒温快速扩增试剂盒（RNA试纸条型） |
48T |
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JY0209 |
双靶标HybriDetect侧向层析试纸条（彩虹型） |
50T |
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JY0201 |
单靶标HybriDetect侧向层析试纸条（彩虹型） |
50T |
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JY0307 |
CRISPR单酶切及扩增产物检测试纸条 |
50T |
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JY0301 |
CRISPR Cas12/13 HybriDetect试纸条 |
50T |
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JY0308 |
CRISPR双酶切检测试纸条（变色龙） |
50T |
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货号 |
包装规格 |
中文名称 |
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32108-01 |
100 pmoL |
LbCas12a (Cpf1) |
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32108-03 |
1,000 pmoL |
LbCas12a (Cpf1) |
|
32117-01 |
100 pmoL |
LwaCas13a (C2c2) |
|
32117-03 |
1,000 pmoL |
LwaCas13a (C2c2) |
|
32118-01 |
100 pmoL |
AapCas12b (C2c1) |
|
32118-03 |
1,000 pmoL |
AapCas12b (C2c1) |
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32119-01 |
100 pmoL |
Un1Cas12f1 (Cas14a1) |
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32119-03 |
1,000 pmoL |
Un1Cas12f1 (Cas14a1) |
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32104-01 |
100 pmoL |
AsCas12a (Cpf1) |
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32104-03 |
1,000 pmoL |
AsCas12a (Cpf1) |
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32116-01 |
100 pmoL |
AacCas12b (C2c1) |
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32116-03 |
1,000 pmoL |
AacCas12b (C2c1) |
|
32106-01 |
100 pmoL |
FnCas12a (Cpf1) |
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32106-03 |
1,000 pmoL |
FnCas12a (Cpf1) |
|
32110-01 |
100 pmoL |
Lb5Cas12a (Cpf1) |
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32110-03 |
1,000 pmoL |
Lb5Cas12a (Cpf1) |
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32101-01 |
100 pmoL |
SpCas9 |
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32101-03 |
1,000 pmoL |
SpCas9 |
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32102-01 |
100 pmoL |
Sp-dCas9 |
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32102-03 |
1,000 pmoL |
Sp-dCas9 |
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32120-01 |
100 pmoL |
Sp-nCas9（H840A） |
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32120-03 |
1,000 pmoL |
Sp-nCas9（H840A） |