简单快速地检测具有单核苷酸特异性靶基因的方法，可能会为实验室以外的领域提供遗传学研究和诊断方法。本文最近报道了一种用于电子检测未扩增目标基因的生物传感器，该传感器使用液体门控石墨烯场效应晶体管，采用锚定在石墨烯单层上的RNA引导催化失活CRISPR关联蛋白9 (Cas9)。在这里，使用来自未经扩增的患者基因组样本，并通过测量多种类型的电响应，该生物传感器可以在一小时之内区分出一个核苷酸的野生型和纯合突变等位基因。同时，使用引导RNA-Cas9同源复合物的生物传感器，针对来自镰状细胞病患者的纯合子和杂合子DNA样本，区分了原间隔-邻近基序中的基因，并且该生物传感器也可以用于快速筛选引导RNA-Cas9复合物，最大限度地提高了基因靶向效率。
 

Fig. 1 借助CRISPR技术的gFET，可无扩增地检测单核苷酸突变。
 

Fig. 2 SNP-Chip可以区分不同的扩增子DNA样本，其差异在于gRNA靶位点上的单个核苷酸。
 

Fig. 3 基于dCas9和Cas9的SNP芯片，从基因组DNA样品中检测与SCD相关的SNP。
 

Fig. 4 SNP芯片可以区分有无SOD1 SNP的样品。
 

Fig. 5 MgaCas9 SNP芯片构建体评估gRNA活性和杂合性。
 
       相关研究成果于2021年由美国克莱蒙特学院Kiana Aran课题组，发表在Nature Biomedical Engineering（https://doi.org/10.1038/s41551-021-00706-z）上。原文：Discrimination of single-point mutations in unamplified genomic DNA via Cas9 immobilized on a graphene field-effect transistor。

转自《石墨烯杂志》公众号