食品安全已成为全球关注的焦点。赭曲霉毒素A（OTA）作为广泛存在于谷物、葡萄酒等食品中的强致癌物，其痕量污染检测亟需高灵敏性与高可靠性的分析方法。尽管CRISPR/Cas系统因其高特异性与可编程性在生物传感领域展现出巨大应用潜力，但在非核酸靶标检测中实现高灵敏、低干扰检测仍面临关键技术瓶颈，亟需进一步突破。

近期，青岛科技大学生物工程学院王晓琨副教授团队在CRISPR传感器技术应用领域取得了重要进展。团队创新性地构建了基于CRISPR/Cas12a与杂交链式反应（HCR）联合信号放大的比率型荧光适配体传感器，实现了OTA的超高灵敏检测。相关成果以题为《CRISPR/HCR-powered ratiometric fluorescence aptasensor for ochratoxin A detection》的研究论文，发表在国际著名期刊《Food Chemistry》（一区Top，IF=8.5）。

图1.基于CRISPR/HCR的比率荧光传感器检测OTA的示意图

本研究提出了一种新颖的工作机制：赭曲霉毒素A特异性结合释放激活子，启动CRISPR/Cas12a的非特异性剪切活性，进而阻断HCR反应的发生。通过调控HRP催化反应，调控影响底物向荧光产物的转化，形成基于内滤效应的比率型荧光信号变化，实现OTA的高效检测，展现出极高的灵敏度，且具有优异的重现性与特异性，能够在复杂食品基质（如大米、啤酒和葡萄汁）中稳定应用。与传统CRISPR单信号输出方式相比，该策略利用比率型荧光输出自校正功能，有效消除环境干扰，显著提升了检测准确性和可靠性。同时，利用HCR进行信号放大，避免了核酸靶标预扩增步骤，简化了操作流程，提升了检测效率。

论文第一作者为王晓琨副教授，青岛科技大学为第一单位，通讯作者为中国科学院烟台海岸带研究所陈令新研究员和韩国中央大学的Jaebum Choo教授，该研究得到国家自然科学基金及韩国国家研究基金会资助。

Food Chemistry, 2025, 468, 142437.