近日，深圳大学张晗教授团队与谢中建博士、麻晓鹏博士（深圳市儿童医院）、何雅青研究员（深圳市疾病预防控制中心）等合作，将CRISPR技术与光学传感器相结合，开发出新型核酸传感平台MOPCS。这项技术犹如敏锐的病毒“侦察兵”，可以在纷繁复杂的病毒密码中迅速、精准抓住基因变异特征，判断病毒分型。目前，MOPCS技术相关成果已发表于《国家科学评论》（National Science Review, NSR）, 并获得专利权和欧盟CE认证。深圳大学博士后陈挚、李景枫为论文的共同第一作者。同时，在技术交流中，国家科技部、中国科学院、广东省科技厅高新处、深圳市科创委等相关部门专家对该技术的社会价值给予高度认可和期待。该技术目前已被各大媒体报道，如下：

读特：

https://m.dutenews.com/p/6865175.html?trace_id=97171816627434

中国研究生：

https://mp.weixin.qq.com/s/luDzXFSWh_k9kNXyPITP7A

南方都市报：

https://m.mp.oeeee.com/a/BAAFRD000020220707700817.html

课题意义：

一、传统核酸检测方法存在问题

现阶段核酸检测使用的是传统PCR（聚合酶链反应）方法,其存在如下问题:

（一）资源消耗大。当前，在疫情多发地区主要通过召集居民进行核酸采样来判断感染信息主要聚集点，实现密集感染地初筛，随后再通过多轮采样方式进行监管和调控。检测过程需消耗大量人力物力财力，且存在人员聚集交叉感染风险。

（二）时效性较差。传统方法因包含样本预处理、扩增、信号探测流程，需长达2小时得出实验结果，加之样本处理、信息上报等程序，最快的感染信息需在采样后6小时得出，很大程度上降低了信息时效性，滞缓了防疫政策的动态调整。

（三）精准度有限。PCR法为避免在多种毒株检测时假阴性的产生，从设计原理上决定了其检测的靶点为N基因上高度保守的序列，因而只能判断阴阳性，无法同步进行基因分型。同时，目前病毒分型主要依靠基因测序来完成，虽然能够精确确定病毒变异情况，但受限于测试时间，成本和复杂繁琐的操作流程，无法满足大范围推广或快速应对较大规模疫情爆发时基因分型的需求。

二、MOPCS技术特点及优势

目前，为人们所熟知的新冠病毒类型包括：Alpha、Beta、Gamma、Delta和Omicron。从病毒变异株的不断迭代中可发现，每一次疫情的反复和高峰，都与超级变异病毒的诞生息息相关。MOPCS技术是张晗团队成功解锁的新冠毒株甄辨新技能，这项技术犹如敏锐的病毒“侦察兵”，在纷繁复杂的病毒密码中迅速、精准抓住基因变异特征，判断病毒分型。具体优势包括：

（一）高特异性。MOPCS技术利用CRISPR/Cas12a独特的酶切特性，通过引导RNA的设计，实现了对两代毒王Delta、 Omicron，以及Omicron 亚型BA.1 的S序列的精准分型。这种高度特异性同时有效避免了假阳性结果的产生。

（二）高灵敏度。科研团队设计出了灵敏度更高的SPR传感芯片，成功实现了38分钟内对fM级别病毒核酸的无需预扩增的有效检测，高灵敏度有效避免了假阴性结果的产生。

（三）高延展性。除了当务之急将MOPCS技术运用于新冠疫情防控，该技术还可广泛应用于各类基因检测，如病毒筛查、癌症早筛、细菌检测等方面，其高特异性可进一步满足流行性病毒筛查并探索最新亚型，肿瘤相关因子肿瘤相关因子如VEGF的临床高危变异、肺部念珠菌感染检测等需求。强大的适用拓展性，使这项技术能够源源不断为人类提供健康福祉。

三、MOPCS技术应用领域

在疫情常态化防控过程中，MOPCS技术大幅度突破传统“人检”范畴，以高精准高效能的优势广泛应用于“物检”“水检”“环境检”各领域。

（一）人体检测。通过人体唾液、血液、尿液、粪便等，进行新冠病毒检测、癌症早筛、体检筛查等。

（二）物体检测。物流快递、跨境商品、跨境行李、各类食品、冷冻冷藏品等物品检测。

（三）水质检测。引水水源、自来水厂生产过程、供水管线、生活污水排放、污水收集处理过程、再生水回用、城市重要河道等全水域病毒监测。

（四）应用场景。各类核酸检测点、居民小区、医院、疾控中心、学校、各类物流、农批市场、海关、码头、健康驿站、宠物市场、重点隔离区域等。

四、MOPCS技术的社会价值

目前，MOPCS技术相关成果已发表于《国家科学评论》（National Science Review, NSR）, 并获得专利权和欧盟CE认证。深圳大学博士后陈挚、李景枫为论文的共同第一作者。同时，在技术交流中，国家科技部、中国科学院、广东省科技厅高新处、深圳市科创委等相关部门专家对该技术的社会价值给予高度认可和期待。

据介绍，目前该技术已开始多试点运用并逐步推广。分别在与深圳市疾控中心、深圳市生态环境局的合作项目中，应用于进口货物新冠检测和环境污水新冠检测，实现了对于新冠阳性货物的快速检验和对于疫情防控区的环境安全确认。改技术的社会价值在运用中不断凸显，体现为：

（一）优化核酸检测方式。MOPCS技术检测方法较之目前使用的传统PCR方法，省略了扩增步骤，极大缩短检测时间，并且特异性提高10倍以上，可在30分钟获取准确度高达99.9%的新冠病毒感染信息，并能够精准区分变异毒株类型，这将极大提高病毒检测的精度和速度，全面节省各方面资源损耗。

（二）优化疫情防控模式。目前我国在疫情防控过程中，多是从发现个体感染触及区域防控，为“由点及面”防控过程。如MOPCS技术在人、物、水以及三者并存的环境中进行大范围运用，将以动态、实时、精准的方式，为新冠病毒的亚型分辨、溯源分析、变异轨迹、传播途径等提供重要信息，发现某区域有异常及时进行精准定位、筛查和隔离，以“由面及点”的模式进行防控，避免大范围区域封控，为构建未来智慧城市提供精准生物传感数据来源，为高效统筹疫情防控和经济社会发展做出贡献。

张晗教授课题组技术讨论现场