Aptamer-based colorimetric detection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus by using a CRISPR/Cas12a system and recombinase polymerase amplification

适体 化学 重组酶聚合酶扩增 生物传感器 重组酶 显色的 清脆的 分子信标 金黄色葡萄球菌 胞嘧啶 聚合酶链反应 DNA 色谱法 分子生物学 细菌 生物化学 生物 遗传学 寡核苷酸 基因 重组
作者
Luyu Wei,Zhilong Wang,Jia Wang,Xiaohong Wang,Yiping Chen
出处
期刊:Analytica Chimica Acta [Elsevier]
卷期号:1230: 340357-340357 被引量:45
标识
DOI:10.1016/j.aca.2022.340357
摘要

Detection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) with superior accuracy, timeliness, and simplicity is highly valuable in clinical diagnosis and food safety. In this study, an aptamer-based colorimetric biosensor was developed to detect MRSA by using a CRISPR/Cas12a system and recombinase polymerase amplification (RPA). The aptamer of silver ion (Ag+) pre-coupled to magnetic nanoparticles was employed not only as the substrate of trans-cleavage in the CRISPR/Cas12a system, but also as the modulator of Ag+–3,3′,5,5′-tetramethylbenzidine (TMB) chromogenic reaction, innovatively integrating the powerful CRISPR/Cas12a system with convenient colorimetry. The utilized aptamer containing consecutive and interrupted cytosine: cytosine mismatched base pairs also served as a signal amplifier because of the one-to-multiple binding of the aptamer to Ag+. Using triple amplification of RPA, multiple-turnover nuclease activity of Cas12a, and cytosine–Ag+–cytosine coordination chemistry, MRSA was detected as low as 8 CFU mL−1. Moreover, its satisfactory accuracy in the analysis of real samples, together with visualization and simplicity, revealed the great potential of the proposed biosensor as a robust antibiotic-resistant bacteria detection platform.
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