新闻资讯
聚焦前沿科技，传递行业声音
珀罗汀无细胞试剂助力中国第三军医大学西南医院发表Nature Communications
发布时间：
2026-05-28
核酸检测已成为现代医学诊断的黄金标准，特别是在传染病防控中发挥着关键作用。快速、精准、低成本是核酸检测技术的核心需求。
传统的方法如RT-qPCR技术虽精准但存在明显局限性：需要复杂的仪器、专业操作人员和实验室环境，操作复杂且耗时久，难以在资源有限地区推广应用。而无细胞诊断平台因其操作简便、无需活细胞培养等优势，已成为核酸检测的重要方向。
今天小编和大家分享一篇中国第三军医大学西南医院发表在Nature Communications上的一项突破性成果——TRACKer(Target-Responsive non-preAmplification Cell-free diagnostic Kit)，一种低成本、可扩展的解决方案。研究团队凭借CFPS(无细胞蛋白表达)技术将整个检测流程压缩至70分钟(CFPS试剂盒来自苏州珀罗汀生物技术有限公司)。
文献链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-71684-6
一、研究背景：传统核酸检测的三大困境
呼吸道病毒无处不在，是人类社会中最常见、传播最广的传染病之一。当前呼吸道病毒核酸检测技术，难以同时满足精准定量与快速筛查的双重需求，核心痛点包括：
依赖预扩增，流程繁琐：RT-qPCR、LAMP 等技术需先扩增靶标核酸，不仅耗时，还容易造成污染，且需专业实验室与温控设备，基层与现场难以开展。
通用性差，设计成本高：主流无细胞核糖调节器(如 toehold 开关)需针对每种病原体重新建模、反复实验优化，开发周期长、扩展性差，无法快速适配多种病毒检测。
灵敏度与便携性难兼得：快速抗原检测虽然便携但灵敏度低;高灵敏度核酸检测又离不开大型仪器，难以实现 “即时、精准” 检测。
二、TRACKer 技术：核酶开关 + 无细胞表达
TRACKer是基于从头设计核酶调控的无细胞诊断平台，其在同一检测体系中结合了核酶切换与互补链置换技术(图1)。得益于CFPS(无细胞蛋白表达)技术，无需预扩增即可达到Attomolar级别的灵敏度。此外，研究团队针对6 种常见呼吸道病毒，系统验证了 TRACKer 性能。
图1：TRACKer技术概述
2.1 模块化设计灵活适配(图2)
核酶变构模块：基于 HH15 核酶设计，通过链置换介导核酶构象切换，实现通用靶标识别。无靶标时，IRS 链结合核酶抑制其活性;靶标 RNA 存在时，靶标与 IRS 特异性结合，置换 IRS 并激活核酶。
核糖调节器激活模块：激活的核酶切割底物，暴露核糖体结合位点(RBS)，启动CFPS体系中报告蛋白级联表达，将单个靶标识别事件放大为大量报告分子，实现无预扩增高灵敏度检测。
输出模块：支持双模式信号输出，实验室场景用 HiBiT 发光报告(精准定量)，现场场景用 Flag-His 双标签肽(侧向层析试纸条可视化)，无需仪器即可肉眼判读。
图2：TRACKer 的从头设计
2.2 CFPS极简反应，70 分钟全程可控
TRACKer 检测流程高度简化，临床样本仅需 4 步即可完成检测，全程 < 70 分钟：
样本处理：提取临床咽拭子样本病毒 RNA(15 分钟);
靶标识别：RNA 与 TRACKer 探针31℃孵育，靶标激活核酶(20 分钟);
信号放大：加入CFPS体系，25℃启动报告蛋白合成(40 分钟);
信号读取：实验室测发光值，现场用侧向层析试纸条肉眼判读(5 分钟)。
2.3 性能验证：阿摩尔级灵敏度，六大病毒通吃
研究团队针对6 种常见呼吸道病毒(甲流 FluA、乙流 FluB、呼吸道合胞病毒 RSV、人鼻病毒 HrV、副流感病毒 HPIV、新冠 SARS-CoV-2)系统验证 TRACKer 性能，各项指标均达国际领先水平。
灵敏度：通过将CFPS合成的级联放大技术与HiBiT输出模式相结合，实现了高灵敏度检测，对 6 种病毒的检测限(LOD)低至1-10 阿摩尔(aM)，可直接检测微量病毒 RNA，无需预扩增，灵敏度比快速抗原检测高且与 RT-qPCR 相当。
特异性：仅识别对应靶标 RNA，非靶向病毒RNA产生的信号始终维持在与阴性对照相当的基线水平;单个碱基错配即可显著降低信号，末端错配抑制效果更强，可精准区分病毒亚型与突变株。
正交性：6 种病毒特异性 TRACKer 系统互不干扰，无交叉激活，支持多病毒联合检测，适合呼吸道感染综合征筛查。
图3：TRACKer对呼吸道病毒靶标的检测能力
2.4 临床验证：与 RT-qPCR 一致性最高 100%
研究团队用188 例临床咽拭子样本(FluA 56例、RSV 42 例、HrV 90 例)验证 TRACKer 临床性能(图4)，TRACKer所依赖的CFPS系统展现了出色的可靠性与一致性。
FluA：灵敏度 100%，特异性 94.8%;
HrV：灵敏度 90%，特异性 92%;
RSV：灵敏度 88.9%，特异性 96.4%。
与细胞内翻译相比，CFPS系统省去了将DNA递送入细胞、转录等前置步骤，也避免了细胞膜的通透性屏障。反应组分预先混合好，靶标RNA的加入直接触发级联反应，翻译机器几乎立即开始工作。
图4：TRACKerassay在实验室环境中的临床验证
三、未来展望
从“Toehold Switch”到如今的“TRACKer”，合成生物学正在一步步走出实验室，走进我们的生活。这项由中国团队主导研发的成果，利用CFPS技术，成功破解了“高灵敏度”与“快速便携”不可兼得的难题。
在2026年的今天，当我们面对复杂的呼吸道病毒威胁时，不再需要在“快”与“准”之间做选择题。TRACKer技术告诉我们，通过重新编程生命的底层语言(RNA)并利用体外蛋白表达，我们完全有可能构建出既灵敏又便捷的下一代诊断工具。这不仅是技术的胜利，更是人类对抗疾病史上的一座新里程碑。
珀罗汀生物很荣幸能够为该高影响力研究提供关键实验材料支持，并将继续致力于提供高质量的无细胞蛋白表达试剂、无细胞蛋白表达服务以及高通量筛选相关产品，为基础研究和应用创新提供助力。
如您对活动详情或产品性能感兴趣，欢迎联系我们：
邮箱：order@sz-pld.tech
电话：0512-67900128
官网：https://www.cellfreeprotein.cn/
最新新闻
联系方式
服务热线 : 0512-67900128
客户服务 : order@sz-pld.tech
商务合作 : bd@sz-pld.tech
地址 :苏州工业园区界浦路69号维力医疗科创园1号楼302室
