Existing methods of detecting foreign genes and their expression products from genetically modified organisms (GMOs) suffer from the requirement of professional equipment and skillful operators. The same problem stays for the CRISPR-Cas12a system, although it has been emerging as a powerful tool for nucleic acid detection due to its remarkable sensitivity and specificity. In this report, a portable platform for the visible detection of GMOs based on CRISPR-Cas12a was established, which relies on a color change of gold nanorods (GNRs) caused by the invertase-glucose oxidase cascade reaction and the Fenton reaction for signal readout. A nopaline synthase (NOS) terminator was employed as a model target commonly existing in foreign genes of GMOs. With the help of recombinase-aided amplification, this platform achieved comparable sensitivity of DNA targets (1 aM) with that of a fluorescence reporting assay. As low as 0.1 wt % genetically modified (GM) content in Bt-11 maize was visually observed by unaided eyes, and the semiquantitation of GM ingredients can be obtained within the range of 0.1 to 40 wt % through the absorption measurement of GNRs. Furthermore, five real samples were tested by our method, and the results indicated that the GM ingredient percentages of GMO samples were 2.24 and 24.08 wt %, respectively, while the other three samples were GMO-free. With the advantages of a simple procedure, no need for large or professional instruments, high sensitivity, and selectivity, this platform is expected to provide reasonable technical support for the safe supervision of GMOs.

中文翻译：

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CRISPR-Cas12a 辅助多色生物传感器，用于通过肉眼对转基因作物中胭脂碱合酶终止子的半定量使用点测试

现有的检测来自转基因生物 (GMO) 的外源基因及其表达产物的方法需要专业的设备和熟练的操作人员。CRISPR-Cas12a 系统仍然存在同样的问题，尽管由于其卓越的灵敏度和特异性，它已成为一种强大的核酸检测工具。在本报告中，建立了一个基于 CRISPR-Cas12a 的转基因生物可见光检测便携式平台，该平台依赖于由转化酶-葡萄糖氧化酶级联反应和芬顿反应引起的金纳米棒（GNRs）的颜色变化进行信号读出。胭脂碱合酶（NOS）终止子被用作通常存在于转基因生物外源基因中的模型靶标。在重组酶辅助扩增的帮助下，该平台实现了与荧光报告分析相当的 DNA 靶标 (1 aM) 灵敏度。Bt-11 玉米中低至 0.1 wt% 的转基因 (GM) 含量可以用肉眼目视观察，并且通过 GNRs 的吸收测量可以获得 0.1 至 40 wt% 范围内的转基因成分的半定量。此外，通过我们的方法测试了五个真实样品，结果表明转基因样品的转基因成分百分比分别为 2.24 和 24.08 wt %，而其他三个样品不含转基因。该平台具有程序简单、无需大型或专业仪器、灵敏度高、选择性好等优点，有望为转基因生物的安全监管提供合理的技术支持。Bt-11 玉米中低至 0.1 wt% 的转基因 (GM) 含量可以用肉眼目视观察，并且通过 GNRs 的吸收测量可以获得 0.1 至 40 wt% 范围内的转基因成分的半定量。此外，通过我们的方法测试了五个真实样品，结果表明转基因样品的转基因成分百分比分别为 2.24 和 24.08 wt %，而其他三个样品不含转基因。该平台具有程序简单、无需大型或专业仪器、灵敏度高、选择性好等优点，有望为转基因生物的安全监管提供合理的技术支持。Bt-11 玉米中低至 0.1 wt% 的转基因 (GM) 含量可以用肉眼目视观察，并且通过 GNRs 的吸收测量可以获得 0.1 至 40 wt% 范围内的转基因成分的半定量。此外，通过我们的方法测试了五个真实样品，结果表明转基因样品的转基因成分百分比分别为 2.24 和 24.08 wt %，而其他三个样品不含转基因。该平台具有程序简单、无需大型或专业仪器、灵敏度高、选择性好等优点，有望为转基因生物的安全监管提供合理的技术支持。并且通过GNRs的吸收测量可以获得0.1-40wt%范围内的GM成分的半定量。此外，通过我们的方法测试了五个真实样品，结果表明转基因样品的转基因成分百分比分别为 2.24 和 24.08 wt %，而其他三个样品不含转基因。该平台具有程序简单、无需大型或专业仪器、灵敏度高、选择性好等优点，有望为转基因生物的安全监管提供合理的技术支持。并且通过GNRs的吸收测量可以获得0.1-40wt%范围内的GM成分的半定量。此外，通过我们的方法测试了五个真实样品，结果表明转基因样品的转基因成分百分比分别为 2.24 和 24.08 wt %，而其他三个样品不含转基因。该平台具有程序简单、无需大型或专业仪器、灵敏度高、选择性好等优点，有望为转基因生物的安全监管提供合理的技术支持。而其他三个样品是非转基因的。该平台具有程序简单、无需大型或专业仪器、灵敏度高、选择性好等优点，有望为转基因生物的安全监管提供合理的技术支持。而其他三个样品是非转基因的。该平台具有程序简单、无需大型或专业仪器、灵敏度高、选择性好等优点，有望为转基因生物的安全监管提供合理的技术支持。