本书首先介绍CRISPR/Cas系统的起源和基本原理，在此基础上详细介绍CRISPR/Cas技术与病原体检测、CRISPR/Cas技术与耐药检测、CRISPR/Cas技术与肿瘤检测、CRISPR/Cas技术与非传染病原体检测、CRISPR/Cas技术与小分子检测，CRISPR/Cas技术与新冠病毒突变株检测以及CRISPR/Cas现存的技术瓶颈及可能的解决方案等。作为一本涵盖CRISPR理论和应用技术的工具书，将全面反映CRISPR/Cas技术的国内外最新进展；并详细介绍相关技术操作细节和方法，力求使零基础读者能借此独立开展实验设计和操作，并取得预期实验结果，促进新技术推广和产业化。
绪论/1
一、CRISPR/Cas系统的发现/1
二、CRISPR/Cas系统的组成与分类/2
三、CRISPR/Cas系统在分子诊断中的应用/3
四、CRISPR分子诊断技术的研究热点及发展方向/4
上篇CRISPR分子诊断技术
第一章CRISPR/Cas蛋白作用原理与应用/8
第一节CRISPR/Cas蛋白分类与功能/8
一、1类CRISPR/Cas蛋白/9
二、2类CRISPR/Cas蛋白/10
第二节CRISPR分子诊断技术应用/15
一、CRISPR分子诊断技术工作原理/15
二、CRISPR分子诊断体系/18
第二章CRISPR技术与核酸现场快速检测/27
第一节智能手机CRISPR技术/27
一、技术原理/27
二、技术方法/29
第二节基于环介导恒温扩增/侧向流层析的CRISPR技术/31
一、技术原理/31
二、技术方法/31
第三节基于重组酶聚合酶恒温扩增/侧向流层析的CRISPR技术/32
一、技术原理/32
二、技术方法/33
第四节可穿戴的CRISPR诊断装备/34
一、技术原理/34
二、技术方法/35
第五节CRISPR分子诊断一体机快检系统/36
一、SmartRanger一体机/36
二、BG-Nova-X8一体机/37
第三章CRISPR多重检测技术/40
第一节单管多重CRISPR分子检测/40
一、单管四重CRISPR分子检测/40
二、单管双重CRISPR分子检测/41
三、恒温扩增联合CRISPR分子双重检测/42
第二节多反应容器多重CRISPR分子检测/43
一、基于并联反应管的多重CRISPR分子检测/43
二、微流控多重CRISPR分子检测平台/44
三、纸基微流控多重CRISPR分子检测/44
四、全自动多重CRISPR分子检测/45
五、CARMEN微流控CRISPR分子检测平台/45
第四章免核酸扩增CRISPR分子诊断/48
第一节免核酸扩增检测技术/48
一、Cas9免核酸扩增检测/48
二、Cas12免核酸扩增检测/51
三、Cas13免核酸扩增检测/54
四、多重CRISPR/Cas系统级联法检测/59
第二节免核酸扩增CRISPR分子诊断技术的应用/61
一、液滴微流控定量检测方法/61
二、多条crRNA联合检测/63
三、基于纳米金探针的免核酸扩增检测/65
第五章CRISPR分子诊断系统信号输出/69
第一节检测信号输出方式/69
一、光学信号/69
二、电化学信号/73
三、侧向流层析试纸条显色/74
四、其他信号输出方式/74
第二节CRISPR分子信标系统/75
第六章CRISPR非核酸靶标检测技术/84
第一节离子检测/85
第二节小分子化合物检测/87
一、ATP检测/87
二、抗生素检测/90
三、代谢物检测/90
四、三聚氰胺检测/91
五、毒物检测/91
第三节多糖检测/91
第四节蛋白质检测/92
一、多肽检测/92
二、蛋白标志物检测/94
三、γ干扰素检测/96
四、蛋白酶检测/96
五、酶活性检测/97
第五节细胞检测/98
第六节转录因子检测/100
中篇CRISPR分子诊断技术应用
第七章病原微生物检测/106
第一节李斯特菌检测/107
一、技术原理/107
二、技术方法/108
第二节结核分枝杆菌检测/109
一、技术原理/109
二、技术方法/110
第三节炭疽杆菌检测/111
一、技术原理/111
二、技术方法/112
第四节烟曲霉检测/114
一、技术原理/114
二、技术方法/114
第八章病毒变异检测与分型/116
第一节SARS-CoV-2变异株检测/116
一、SARS-CoV-2变异株/116
二、基于CRISPR/Cas技术的SARS-CoV-2变异株检测/119
三、重组酶辅助扩增#NAME?快速检测SARS-CoV-2Omicron
变异体/127
第二节寨卡病毒检测及分型/134
一、寨卡病毒制备与处理/135
二、NASBA反应/135
三、NASBACC反应/135
第九章特殊病原体检测/139
第一节支原体检测/139
一、肺炎支原体检测/139
二、人型支原体检测/140
第二节螺旋体检测/142
第三节诺卡菌检测/143
一、鼻疽诺卡菌检测/143
二、盖尔森基兴诺卡菌检测/144
第十章肿瘤诊断/147
第一节DNA点突变检测/147
一、依赖PAM的单核苷酸差异检测/147
二、不依赖PAM的罕见点突变检测/148
第二节DNA甲基化检测/150
一、技术原理/151
二、技术方法/151
第三节肿瘤微小RNA检测/152
一、基于Cas9的微小RNA检测/152
二、基于Cas12a的微小RNA检测/153
第四节肿瘤蛋白标志物检测/154
一、技术原理/155
二、技术方法/155
第十一章非感染性疾病诊断/158
第一节CRISPR检测趋化因子配体mRNA/158
一、技术原理/158
二、技术方法/159
第二节CRISPR-FISH检测线粒体DNA突变/159
一、技术原理/159
二、技术方法/160
第三节CRISPR-层析技术检测DNA缺失突变/164
一、技术原理/164
二、技术方法/164
第四节CRISPR-酶联免疫吸附试验/165
一、技术原理/165
二、技术方法/166
第五节CPISPR-链置换扩增检测/167
一、技术原理/167
二、技术方法/169
第六节CRISPR-适配体传感器/171
一、技术原理/171
二、技术方法/171
第十二章耐药基因检测/176
第一节β-内酰胺类耐药基因检测/176
一、技术原理/176
二、技术方法/177
三、技术特点/178
第二节氨基糖苷类耐药基因检测/179
一、技术原理/179
二、技术方法/180
三、技术特点/180
第三节乙型肝炎病毒拉米夫定耐药基因检测/181
一、技术原理/181
二、技术方法/182
三、技术特点/183
第四节流行性感冒病毒奥司他韦耐药基因检测/183
一、技术原理/183
二、技术方法/184
三、技术特点/185
第五节疟原虫磺胺多辛耐药基因检测/185
一、技术原理/185
二、技术方法/186
三、技术特点/187
第六节肺癌靶向药物表皮生长因子受体耐药基因检测/188
一、技术原理/188
二、技术方法/189
三、技术特点/190
第七节急性髓系白血病靶向药物FLT3耐药基因检测/190
一、技术原理/190
二、技术方法/191
三、技术特点/192
第十三章食品安全检测/195
第一节核酸靶标检测/195
一、CRISPR-光热可视化双模式检测/206
二、CRISPR-G四联体耦合技术的智能手机检测/208
三、CRISPR-表面增强拉曼散射微流控检测/211
四、CRISPR-表面增强拉曼散射可视化检测/213
五、CRISPR快速鉴别清真食品/215
第二节非核酸靶标检测/217
一、CRISPR-适配体传感器检测ATP/221
二、CRISPR-上转发光生物传感器/222
三、CRISPR-纳米链级联荧光适配传感器/224
下篇Argonaute分子诊断系统
第十四章Argonaute核酸酶/232
第一节Ago分类系统/232
一、Ago分子进化/232
二、Ago结构特征/233
第二节Ago催化活性与生物学功能/236
一、核酸酶活性/236
二、生物学功能/236
第三节Ago催化机制/238
一、依赖引导链剪切/238
二、不依赖引导链剪切/239
三、碱基错配对剪切的影响/239
四、引导链的5′端修饰对剪切的影响/240
第四节Ago基因编辑与核酸检测/240
一、Ago基因编辑/240
二、Ago核酸检测/241
三、Ago成像技术/249
第十五章Ago检测肿瘤及遗传病低丰度基因/254
第一节技术原理/255
第二节技术方法/255
第三节技术特点/260
第十六章Ago检测病原体核酸/262
第一节技术原理/262
第二节技术方法/264
第三节技术特点/270
