伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校生物工程学教授、格兰杰工程学院院长拉希德·巴希尔（Rashid Bashir）领导的研究团队开发了一种新技术，能够在低浓度下快速、高灵敏度地检测多重耐药细菌和其他病原体。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

研究人员设计了一种基于CRISPR的检测方法，能够在血液中快速检测低水平的病原体遗传物质，无需核酸扩增。在基于CRISPR/Cas的诊断测试中，引导RNA会结合病原体的DNA或RNA，激活Cas酶并切割报告核酸，切割后的核酸会发出荧光。然而，单一的CRISPR技术无法在没有预扩增步骤的情况下检测低水平的病原体。

巴希尔团队通过创建一个名为CRISPR-Cascade的复合体，将两个CRISPR/Cas单元结合起来，从而跳过了扩增步骤。其中一个单元包含特定病原体核酸的引导RNA和Cas蛋白。当Cas切割添加到系统中的特殊设计核酸时，核酸的一部分会释放出来并激活第二个CRISPR/Cas，触发正反馈循环，从而产生高信噪比。

该检测方法表现出前所未有的灵敏度，并且能够在没有预扩增的情况下检测到浓度远低于单一Cas检测限的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）DNA。该检测方法还为样本中四种常见血液病原体的存在提供了简单的“是/否”结果。

研究人员表示，这些结果可用于开发高灵敏度的基于CRISPR的诊断测试，能够在几分钟内检测病原体，无需核酸扩增。