크리스퍼 유전자가위 기반표면증강라만산란(SERS) 센싱 플랫폼의 연구 동향

4시간 전
6분 분량

김토은, 김홍기* | 공주대학교 화학과 조교수, hongkikim@kongju.ac.kr

서 론

최근 분자 진단 및 바이오센서 분야에서는 신속성, 고감 도, 그리고 분자 수준의 특이성을 동시에 구현할 수 있는 분 석 플랫폼에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있으며, 이 에 따라 기존 진단 기술의 한계를 보완하는 새로운 센싱 전 략의 개발이 활발히 이루어지고 있다.1,2 이러한 연구 흐름 은 질병 진단에 국한되지 않고 건강관리, 암, 환경 및 식품 안전 분석 등 다양한 분야로 확장되며, 바이오센서 연구 전 반의 기술적 진보를 가속화하고 있다.3,4

크리스퍼(Clustered Regularly Interspaced Short Palin-dromic Repeats, CRISPR) 유전자가위시스템은 특정 염기 서열을 정밀하게 인식할 수 있어 이러한 요구에 부응하는 분자 인식 기술로 주목받고 있다.5,6 특히 Cas12 및 Cas13 계열 단백질에서 보고된 비특이적 절단(trans-cleavage) 특성은 표적 핵산 인식 이후 주변 단일가닥 DNA(ssDNA) 를 연속적으로 절단할 수 있는 효소적 반응 메커니즘을 제 공하여, 다양한 센싱 시스템 설계에 활용되고 있다.7–9 CRISPR 기반 센서는 분자 인식 단계에서는 우수한 성능을 보이는 반면, 이를 실제 분석 신호로 변환하는 과정에서는 분석 기법의 민감도 및 신호 안정성 한계에 영향을 받는 경 우가 많아 이를 보완할 수 있는 고감도 신호 전환 기술과의 융합이 요구되는 실정이다.10

표면증강라만산란(Surface-Enhanced Raman Scatter- Scatter-ing, SERS) 분광법은 금속 나노구조체에서 유도되는 국소 표면 플라즈몬 공명(localized surface plasmon reso-nance, LSPR) 효과를 통해 분자의 라만 신호를 증강시키는 고감도 분광 분석 기법으로 극미량 분석이 요구되는 바이오 센싱 분야에서 폭넓게 활용되어 왔다.11,12 하지만 SERS는 실 제 생체 시료와 같이 조성이 복잡한 환경에서는 비특이적 흡착, 배경 신호 간섭, 매트릭스 효과 등에 의해 선택성과 재현성이 저하될 수 있다는 한계가 존재한다.13 최근에는 이 러한 문제를 극복하기 위한 전략으로, CRISPR/Cas 시스템 의 특이적 핵산 인식 능력을 표적 선택 단계에 도입하고, SERS를 신호 증폭 수단으로 결합한 CRISPR–SERS 융합 센 서가 다수 보고되고 있다.14,15

이 글에서는 CRISPR 유전자가위 기술과 SERS를 결합한 바이오센서 연구 동향을 중심으로, 각 CRISPR 시스템의 작 동 원리와 센서 설계 전략을 소개하고자 한다. 또한 CRISPR-SERS 융합 센서가 기존 바이오센서의 한계를 보 완하기 위해 제안된 접근법들을 소개하고, 향후 분자진단 분야에서의 활용 가능성에 대해서도 논의하고자 한다.

본 론

1. 크리스퍼 유전자가위 기술(CRISPR/Cas)

크리스퍼 유전자가위 기술은 박테리아 및 고세균의 적응면역 체계에서 유래한 핵산 인식 시스템으로, 가이드 RNA에 의해 특정 염기서열을 선택적으로 인식하고 Cas 단백질을 통해 절단 반응을 유도한다.7,8,16 이러한 특성으 로 인해 크리스퍼 기술은 유전자 편집을 넘어 서열 특이적 분자 인식 도구로서 바이오센싱 및 분자진단 분야로 빠르 게 확장되고 있으며, 현재 Cas9, Cas12, Cas13 계열이 주 로 활용되고 있다. Cas9은 가이드 RNA(gRNA)와 리보뉴 클레오단백질 복합체(RNP)를 형성하여 PAM 서열을 인식 한 뒤 이중가닥 DNA(dsDNA)를 정밀하게 절단하는 특징 을 가지며[그림 1A], 절단 능력이 제거된 Cas9(dCas9) 은 표적 DNA의 절단 없이 서열 특이적 결합을 이용한 센 싱 플랫폼으로 활용된다.16 Cas12a 단백질은 크리스퍼 RNA(crRNA)에 의해 유도되는 시스템으로, 표적 DNA 결 합 이후 주변의 ssDNA를 비특이적으로 절단하는 trans-cleavage 활성을 나타낸다[그림 1B].7 이러한 효소적 특성 은 다양한 분자진단 및 바이오센싱 기술의 핵심 작동 메커 니즘으로 활용되고 있다. Cas13a 단백질은 ssRNA를 표 적으로 인식하는 시스템으로 역전사 과정 없이 RNA를 직 접 검출할 수 있다는 장점을 가진다. 표적 RNA 결합 이후 활성화된 Cas13a는 주변 RNA를 비특이적으로 절단하며 [그림 1C], 이러한 반응 특성은 RNA 기반 센싱 시스템 설 계에 폭넓게 활용되고 있다.8

이와 같이 CRISPR/Cas 시스템은 Cas 단백질의 종류에

따라 표적 핵산과 작동 메커니즘에 차이를 보이지만, 공통 적으로 염기서열 수준의 높은 선택성을 제공한다. 이러한 특성은 센서 설계에서 표적 인식 단계를 분자 수준에서 정 밀하게 제어할 수 있게 하며, 고감도 신호 검출 기술과의 결합을 통해 차세대 바이오센서의 핵심 인식 모듈로 활용 되고 있다.

2. 표면증강라만산란 (SERS) 분광법

SERS 분광법은 금(Au), 은(Ag)과 같은 귀금속 나노구조 표면에서 유도되는 국소 표면 플라즈몬 공명에 의해 분자 의 라만 산란 신호가 증강하는 현상을 기반으로 한다.11 특 히 나노구조 표면에서 형성되는 국소 전자기장 집중 영역 (hot spot)은 SERS에서 라만 신호 증강이 일어나는 핵심 영역으로 알려져 있다. hot spot의 형성과 분포는 나노구 조체의 형태와 크기, 배열 방식에 의해 결정되며, 분석 대 상 분자가 금속 표면에 어떻게 흡착되는지에 따라서도 실 제 검출 신호는 크게 달라질 수 있다.17,18 따라서 SERS 센 서의 성능을 안정적으로 구현하기 위해서는 나노구조체의 기하학적 특성과 표면 특성을 정밀하게 제어하는 것이 중 요하다. 이에 따라 균일한 나노구조를 설계하고, 표면에서 의 분자 상호작용을 조절하려는 연구가 활발히 진행되고 있다.19–21

SERS는 극미량의 시료도 검출할 수 있는 고감도 분광 기법으로 비파괴적인 검출이 가능하다는 장점을 가지고 있지만, 실제 생체 시료나 환경 시료와 같이 조성이 복잡 한 분석 환경에서는 비특이적 분자 흡착이나 배경 신호 간 섭, 매트릭스 효과로 인해 선택성과 재현성이 저하될 수 있다.13 따라서 고감도의 분광 특성을 유지하면서도 표적 을 분자 수준에서 특이적으로 인식할 수 있는 전략이 함께 요구되고 있다.

3. CRISPR/Cas-SERS 융합 센싱 플랫폼

최근에는 CRISPR/Cas 유전자가위 시스템의 높은 서 열 특이적 핵산 인식 능력과 SERS의 고감도 분광 특성을 결합함으로써, 특이도와 민감도를 동시에 확보한 융합 센 싱 플랫폼이 주목받고 있다. CRISPR–SERS 플랫폼은 CRISPR/Cas 시스템의 작동 방식과 SERS 신호 발생 메 커니즘의 결합 방식에 따라 다양한 설계 전략으로 구분될 수 있다. 특히 사용되는 Cas 단백질의 종류에 따라 표적 핵산의 유형과 센싱 메커니즘이 크게 달라지므로, 보고된 dCas9, Cas12a, Cas13a 기반 SERS 센서를 중심으로 각 센서의 작동 방식과 설계 원리를 소개하고자 한다.

3.1. dCas9기반 SERS 플랫폼

dCas9를 활용한 SERS 센싱 플랫폼은 염기서열 특이적 DNA 결합 능력을 분자 인식 모듈로 활용한다. dCas9 복 합체가 표적 DNA와의 결합하면서 유도되는 물리적·광학 적 변화를 SERS 신호로 판독할 수 있으며, 이를 활용한 다양한 CRISPR/dCas9 기반 SERS 센싱 플랫폼들이 보 고되었다.22–25

그 중에서 Kim et al.은 dCas9/gRNA 복합체를 금 자 성나노입자(Au magnetic nanoparticle, Au MNP) 표 면에 고정화한 dCas9–SERS 센서를 제안하였다[그림 2A].22 이 시스템에서는 dCas9–Au MNP가 표적 DNA와 결합한 후에 메틸렌 블루(methylene blue, MB)를 라만 리포터로 사용하고 외부 자석을 통해 자성 나노입자를 한 곳으로 모음으로써 SERS 신호를 측정한다. 센싱 시스템 의 서열 특이성을 검증하기 위해 다제내성(multidrug-resistant, MDR) 병원균으로 보고된 Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneu-moniae를 포함한 3종의 병원균을 대상으로 gRNA 서열 을 달리 설계한 결과, 표적 DNA가 존재하는 경우에만 dCas9–DNA 복합체 형성이 유도되었으며, 이는 겔 전기 영동에서 결합 전·후(pre/post) 밴드 변화로 명확히 확인 되었다[그림 2B]. 이어 동일한 세 종류의 병원균 DNA를 대상으로 SERS 기반 센싱 성능을 평가한 결과, 각 gRNA 는 대응되는 병원균 DNA만을 선택적으로 인식하였으며, 표적 DNA가 존재할 때에만 SERS 신호가 관찰되었다[그 림 2C]. 이 연구에서는 서로 다른 병원균 유래 DNA 서열 에 대해 gRNA 서열만을 변경함으로써 선택적인 검출이 가능함을 입증하였다. 이러한 dCas9–SERS 설계는 trans-cleavage 반응을 기반으로 하지 않으며, gRNA에 의한 표적 DNA 결합 이후 라만 리포터 또는 SERS 활성 구조를 통해 신호를 판독하는 CRISPR–SERS 센서 설계의 한 유형으로 정리될 수 있다.

3.2. Cas12a 기반 SERS 플랫폼

Cas12a 기반 SERS 센싱 플랫폼은 표적 DNA 인식 이 후 활성화되는 Cas12a의 trans-cleavage 반응을 핵심 메커니즘으로 활용하며, 현재 보고된 대부분의 Cas12a–SERS 센서에서 이러한 접근법이 적용되고 있다.26–29 표적 서열이 Cas12a/crRNA 복합체에 의해 인식되면, Cas12a 는 주변의 ssDNA 리포터를 비특이적으로 절단하고, 이로 인해 리포터 분자의 결합 또는 분리 상태가 변화한다. 이 러한 구조적 변화는 SERS 활성 영역 내 나노구조체 배열 과 국소 전자기장 분포에 영향을 미쳐, 최종적으로 SERS 신호의 감소 또는 증가로 반영된다.

Choi et al.은 그래핀 옥사이드(graphene oxide, GO) 와 삼각형 금 나노플라워 배열(triangle Au nanoflower, TANF)로 구성된 SERS 활성 기판 위에, thiol-표지 ssDNA 를 매개로 라만 리포터가 도입된 금 나노입자(RAuNP)를 고정화한 Cas12a–SERS 플랫폼을 보고하였다[그림 3A].26 표적 바이러스 DNA가 존재하지 않을 경우, RAuNP는 기 판 표면에 밀집된 상태로 유지되어 강한 국소 전자기장 집 중과 함께 높은 SERS 신호를 나타낸다. 반면, 표적 DNA 가 Cas12a/crRNA 복합체에 의해 인식되면 Cas12a의 trans-cleavage 반응에 의해 연결부 ssDNA가 절단되고, 이에 따라 RAuNP가 GO–TANF 기판으로부터 분리되면 서 SERS 활성 영역이 감소한다. 전자기장 분포 시뮬레이 션을 통해 나노구조 배열 차이가 hot spot 형성에 미치는 영향을 확인하였으며[그림 3B], RAuNP가 결합된 경우 더 강한 hot spot이 형성됨을 보여준다. 활성화 된 Cas12a의 trans-cleavage 반응으로 RAuNP가 기판으 로부터 분리되면 SERS 활성 영역이 감소하고, 그 결과 라 만 스펙트럼 상에서 SERS 신호가 현저히 감소하여 표적 DNA의 존재 여부를 turn-off 방식으로 판독할 수 있다 [그림 3C]. 이와 같이 Cas12a 기반 CRISPR–SERS 플랫 폼은 trans-cleavage 반응을 센싱 전략에 도입하여, 표적 DNA의 존재 여부를 리포터 ssDNA 절단에 따른 SERS 신호 변화로 판독하는 메커니즘을 구현한다.

3.3. Cas13a 기반 SERS 플랫폼

Cas13a 기반 SERS 센싱 플랫폼은 표적 RNA를 직접 인식한 이후 활성화되는 Cas13a의 trans-cleavage 특 성을 센싱 메커니즘으로 활용하며, 이러한 효소 반응을 광 학 신호로 변환하는 다양한 SERS 기반 진단 플랫폼들이 보고되어 왔다.30–33 Cas13a는 Cas9 또는 Cas12a와 달 리 RNA를 직접 표적으로 인식하고 주변 RNA를 절단할 수 있어, RNA 바이러스 진단이나 전사체 분석과 같은 RNA 중심 진단에 적합한 CRISPR 시스템으로 활용된다. Joung et al.은 Cas13a 반응을 측면유동 분석(lateral flow assay, LFA)과 SERS 측정을 통해 동시에 판독할 수 있는 dual-pathway CRISPR–SERS 센싱 플랫폼을 보고 하였다[그림 4A].30 해당 시스템에서는 바이오틴(biotin)과 디곡시제닌(digoxigenin)으로 이중 표지된 프로브 RNA 를 사용하여, 표적 RNA가 존재할 경우 Cas13a의 trans-cleavage 반응에 의해 프로브 RNA가 절단되도록 설계하였다. 프로브 RNA가 절단되지 않은 경우에는 LFA 스트 립의 test line에 신호가 형성되지만, Cas13a가 활성화되 어 프로브 RNA가 절단되면 test line 신호가 감소하는 turn-off 방식의 시각적 판독이 가능하다[그림 4B]. 동시 에 anti-digoxigenin 항체가 도입된 SERS 나노태그를 활용함으로써, LFA 결과와 동일한 반응을 SERS 신호로 정량 분석할 수 있으며, 표적 RNA 존재 시 강도가 현저히 감소함을 확인할 수 있다[그림 4C]. 본 연구에서 제시된 Cas13a 기반 CRISPR–SERS 센싱 전략은 단일 판독 방식 에 의존하지 않는 분석 구조를 통해, CRISPR 진단 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 센서 설계 개념을 제안한다.

결 론

CRISPR 유전자가위 기술과 SERS을 결합한 바이오센서 연구 동향을 중심으로, CRISPR/Cas 시스템의 작동 특성 과 CRISPR-SERS 센서 설계 전략을 살펴보았다. CRISPR/ Cas 시스템은 염기서열 수준의 높은 선택성을 제공하는 분 자 인식 도구로서, SERS와 결합될 경우 기존 시스템이 가지는 한계를 효과적으로 보완할 수 있으며, 사용되는 Cas 단 백질의 특성에 따라 다양한 센싱 설계 방향으로 구현될 수 있음을 확인하였다. 하지만 CRISPR-SERS 센서가 실제 분석 기법으로 확장되기 위해서는 재현성과 신뢰성을 확 보할 수 있는 SERS 기판 설계, 효소 반응 조건의 정밀한 제 어, 그리고 다양한 실제 시료 환경에서의 일관된 분석 성능검증이 여전히 중요한 과제로 남아 있다. 그럼에도 불구하 고 CRISPR/Cas 시스템의 정확한 표적 인식 능력과 SERS 의 고감도 분광 능력을 결합한 융합 전략은 기존 바이오센 서 기술의 한계를 보완할 수 있는 하나의 유효한 접근으로 서 향후 분자진단 및 바이오센서 분야에서의 활용 가능성 이 기대된다.

Shin, S.; Kim, J.; Song, E.; Han, S.; Hohng, S. Analytical techniques for nu-cleic acid and protein detection with single-molecule sensitivity. Exp. Mol. Med. 2025, 57, 938.
Zhu, Y.; Cheng, Z.; Wang, X.; Zhang, C.; Li, X.; Wei, Y.; Wang, J.; Fang, Y.; Wang, Y.; Zhang, D. Synergistic optimization strategies for the develop-ment of multienzymatic cascade system-based electrochemical biosen-sors with enhanced performance. Biosens. Bioelectron. 2025, 274, 117222.
Kim, E. R.; Joe, C.; Mitchell, R. J.; Gu, M. B. Biosensors for healthcare: cur-rent and future perspectives. Trends Biotechnol. 2023, 41, 374.
Akkaş, T.; Reshadsedghi, M.; Şen, M.; Kılıç, V.; Horzum, N. The Role of Ar-tificial Intelligence in Advancing Biosensor Technology: Past, Present, and Future Perspectives. Adv. Mater. 2025, 37, 2504796.
Kang, J. E.; Kim, H.; Lee, Y. H.; Lee, H. Y.; Park, Y.; Jang, H.; Kim, J. R.; Lee,
M. Y.; Jeong, B. H.; Byun, J. Y.; Kim, S. J.; Lim, E. K.; Jung, J.; Woo, E. J.; Kang,
T.; Park, K. H. Unveiling Cas12j Trans-Cleavage Activity for CRISPR Diag-nostics: Application to miRNA Detection in Lung Cancer Diagnosis. Adv. Sci. 2024, 11, e2402580.
Yin, L.; Man, S.; Ye, S.; Liu, G.; Ma, L. CRISPR-Cas based virus detection: Recent advances and perspectives. Biosens. Bioelectron. 2021, 193, 113541.
Chen, J. S.; Ma, E.; Harrington, L. B.; Da Costa, M.; Tian, X.; Palefsky, J. M.; Doudna, J. A. CRISPR-Cas12a target binding unleashes indiscriminate sin-gle-stranded DNase activity. Science 2018, 360, 436.
Gootenberg, J. S.; Abudayyeh, O. O.; Lee, J. W.; Essletzbichler, P.; Dy, A. J.; Joung, J.; Verdine, V.; Donghia, N.; Daringer, N. M.; Freije, C. A.; Myhrvold, C.; Bhattacharyya, R. P.; Livny, J.; Regev, A.; Koonin, E. V.; Hung, D. T.; Sa-beti, P. C.; Collins, J. J.; Zhang, F. Nucleic acid detection with CRISPR-Cas13a/C2c2. Science 2017, 356, 438.
Kim, H.; Gu, C.; Mustfa, S. A.; Martella, D. A.; Wang, C.; Wang, Y.; Chiappini,
C. CRISPR/Cas-Assisted Nanoneedle Sensor for Adenosine Triphosphate Detection in Living Cells. ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 49964.
Bao, M.; Chen, Q.; Xu, Z.; Jensen, E. C.; Liu, C.; Waitkus, J. T.; Yuan, X.; He, Q.; Qin, P.; Du, K. Challenges and Opportunities for Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats Based Molecular Biosensing. ACS Sens. 2021, 6, 2497.
Sharma, B.; Frontiera, R. R.; Henry, A. I.; Ringe, E.; Van Duyne, R. P. SERS: Materials, applications, and the future. Mater. Today 2012, 15, 16.
Joung, Y.; Park, S.; Kang, B.; Choo, J. Toward rapid and sensitive point-of-care diagnosis with surface-enhanced Raman scattering-based optofluidic systems. Bull. Korean Chem. Soc. 2023, 44, 718.
Garcia-Rico, E.; Alvarez-Puebla, R. A.; Guerrini, L. Direct surface-en-hanced Raman scattering (SERS) spectroscopy of nucleic acids: from fundamental studies to real-life applications. Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 4909.
Hajikhani, M.; Zhang, Y.; Gao, X.; Lin, M. Advances in CRISPR-based SERS detection of food contaminants: A review. Trends Food Sci. Technol. 2023, 138, 615.
Wang, H.; Su, A.; Chang, J.; Liu, X.; Liang, C.; Xu, S. Current advance of CRISPR/Cas-based SERS technology. Sens. Diagn. 2023, 2, 792.
Jiang, F.; Doudna, J. A. CRISPR-Cas9 Structures and Mechanisms. Annu. Rev. Biophys. 2017, 46, 505.
Ou, F. S.; Hu, M.; Naumov, I.; Kim, A.; Wu, W.; Bratkovsky, A. M.; Li, X.; Williams, R. S.; Li, Z. Hot-Spot Engineering in Polygonal Nanofinger As-semblies for Surface Enhanced Raman Spectroscopy. Nano Lett. 2011, 11, 2538.
Camden, J. P.; Dieringer, J. A.; Wang, Y.; Masiello, D. J.; Marks, L. D.; Schatz, G. C.; Van Duyne, R. P. Probing the Structure of Single-Molecule Surface-Enhanced Raman Scattering Hot Spots. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12616.
Peng, J.; Song, Y.; Lin, Y.; Huang, Z. Introduction and Development of Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) Substrates: A Review. Nano-materials 2024, 14, 1648.
Nam, D. H.; Park, J.; Yoo, S.; Kim, S.; Kim, H.; Zeng, J.; Leem, G.; Lee, S. Recent progress on plasmonic hybrid SERS-active substrates for mo-lecular detection. Appl. Spectrosc. Rev. 2025, 60, 1022.
Akter, R.; Lee, H. J.; Kim, T.; Choi, J. W.; Kim, H. A review on gold nanowire based SERS sensors for chemicals and biological molecules. Anal. Sci. Technol. 2024, 37, 201.
Kim, H.; Lee, S.; Seo, H. W.; Kang, B.; Moon, J.; Lee, K. G.; Yong, D.; Kang,
H.; Jung, J.; Lim, E. K.; Jeong, J.; Park, H. G.; Ryu, C. M.; Kang, T. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats-Mediated Surface-Enhanced Raman Scattering Assay for Multidrug-Resistant Bacteria. ACS Nano 2020, 14, 17241.
Jiang, H.; Chang, W.; Zhu, X.; Liu, G.; Liu, K.; Chen, W.; Wang, H.; Qin, P. Development of a Colorimetric and SERS Dual-Signal Platform via dCas9-Mediated Chain Assembly of Bifunctional Au@Pt Nanozymes for Ultrasensitive and Robust Salmonella Assay. Anal. Chem. 2024, 96, 12684.
Jiang, H.; Zhu, X.; Jiao, J.; Yan, C.; Liu, K.; Chen, W.; Qin, P. CRISPR/dCas9-based hotspot self-assembling SERS biosensor integrated with a smart-phone for simultaneous, ultrasensitive and robust detection of multiple pathogens. Biosens. Bioelectron. 2025, 270, 116974.
Su, A.; Liu, Y.; Cao, X.; Zhao, J.; Xu, W.; Liang, C.; Li, P.; Xu, S. Direct Virus Gene Detection: A CRISPR/dCas9-Mediated Surface-Enhanced Raman Scattering Strategy with Enzyme-Catalyzed Signal Amplification. Anal. Chem. 2023, 95, 5927.
Choi, J. H.; Shin, M.; Yang, L.; Conley, B.; Yoon, J.; Lee, S. N.; Lee, K. B.; Choi, J. W. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats-Mediated Amplification-Free Detection of Viral DNAs Using Surface-En-hanced Raman Spectroscopy-Active Nanoarray. ACS Nano 2021, 15, 13475.
Pang, Y.; Li, Q.; Wang, C.; Zhen, S.; Sun, Z.; Xiao, R. CRISPR-Cas12a me-diated SERS lateral flow assay for amplification-free detection of dou-ble-stranded DNA and single-base mutation. Chem. Eng. J. 2022, 429, 132109.
Su, A.; Liu, Y.; Cao, X.; Xu, W.; Liang, C.; Xu, S. A universal CRISPR/Cas12a-mediated AuNPs aggregation-based surface-enhanced Raman scatter-ing (CRISPR/Cas-SERS) platform for virus gene detection. Sens. Actuators B-Chem. 2022, 369, 132295.
Pan, R.; Liu, J.; Wang, P.; Wu, D.; Chen, J.; Wu, Y.; Li, G. Ultrasensitive CRISPR/Cas12a-Driven SERS Biosensor for On-Site Nucleic Acid Detec-tion and Its Application to Milk Authenticity Testing. J. Agric. Food Chem. 2022, 70, 4484.
Joung, Y.; Han, D. K.; Jang, H.; Kang, T.; Chen, L.; Choo, J. Dual-Pathway Lateral Flow Assay for Rapid and Sensitive SARS-CoV-2 RNA Detection via CRISPR/Cas13a-Mediated SERS. ACS Sens. 2025, 10, 6253.
Zhang, J.; Song, C.; Zhu, Y.; Gan, H.; Fang, X.; Peng, Q.; Xiong, J.; Dong, C.; Han, C.; Wang, L. A novel cascade signal amplification strategy integrat-ing CRISPR/Cas13a and branched hybridization chain reaction for ultra-sensitive and specific SERS detection of disease-related nucleic acids. Biosens. Bioelectron. 2023, 219, 114836.
Zhang, J.; Chen, Z.; Lv, H.; Liang, J.; Yan, C.; Song, C.; Wang, L. Rapid and accurate SERS assay of disease-related nucleic acids based on isother-mal cascade signal amplifications of CRISPR/Cas13a system and cat-alytic hairpin assembly. Biosens. Bioelectron. 2024, 253, 116196.
Wang, B.; Zhao, R.; Liu, Z.; Liu, X.; Han, H.; Tu, J.; Xiao, R. Point-of-care di-agnostic platform for H1N1: merging CRISPR/Cas13a specificity with MIRA rapid amplification and SERS quantitative analysis based on im-munochromatographic strips. Sens. Actuators B-Chem. 2025, 445, 138520.