百草枯（PQ）是一种典型的生物毒性小分子。目前的分析方法缺乏如何将其直接引入循环放大而不是将其转化为次要靶标。近期，西南大学梁文斌教授等人，考虑到痕量农药残留检测的迫切需求以及小分子分析的固有缺陷，基于免疫竞争方法，开发了一种CRISPR/Cas12a驱动的小分子诱导双循环策略。信号放大的关键是小分子触发的Cycle 1和CRISPR/Cas12a驱动的Cycle 2之间的相互激活和加速。令人印象深刻的是，小分子已成功纳入双循环策略，实现了低检测限（3.1 pg/mL）和宽线性范围（从10 pg/mL 至50 μg/mL）。此外，他们团队所设计的生物传感器成功用于评估实际样品中的PQ残留水平，并有效地实现了小分子目标的生物分析和农药残留相关的食品安全检测。

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图1 PQ生物传感器的灵敏度

图2 双循环策略（红色曲线）

图3 食品样品中的PQ分析

结果表明，梁文斌团队成功应用CRISPR顺式裂解活性将激发研究人员创造新的传感理念。此类方法的检测能力仍然具有巨大的潜力，显示出对小分子目标的生物分析和农药残留相关食品安全的有效实施。尽管如此，他们团队认为，在单分子水平上完成小分子检测仍然是一个有趣且艰巨的研究课题。此外，小分子代谢物的实时追踪和体内类似物的监测给小分子分析带来了机遇和挑战。这种将小分子直接纳入循环的新方法将为未来的小分子检测工作打开新的大门。

论文题目：Ultrasensitive quantitation of Paraquat based on a small molecule-induced dual-cycle amplification strategy

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115640

转自：“NANO学术”微信公众号

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