这篇文档属于类型b（综述论文）。以下是针对该文档的学术报告：

作者及机构
本文由Hewa Jalal Azeez（伊拉克Erbil Teaching Hospital；伊朗University of Tabriz动物生物学系）、Jabar Kamal Mirza Abdalla（伊拉克Cihan University医学分析系）、Amer Khaleel（伊拉克Hawler Medical University微生物学系）、Reza Mahmoudi Lamouki、Armin Gharibi和通讯作者Esmaeil Babaei（伊朗University of Tabriz）共同完成，发表于2025年的《Microchemical Journal》（卷216，文章编号114836）。

主题与背景
本文题为《Recent Progress in DNAzyme-Mediated CRISPR/Cas Systems for the Detection of Non-Nucleic Acid Targets》，聚焦于DNAzyme（脱氧核酶）与CRISPR/Cas系统结合在非核酸靶标（如毒素、重金属、病原菌等）检测中的最新进展。食品安全的迫切需求推动了高灵敏度检测技术的发展，而传统CRISPR/Cas系统因缺乏通用信号转导机制，在非核酸靶标检测中面临灵敏度与适应性不足的挑战。DNAzyme的催化特性与CRISPR/Cas的信号放大能力结合，为这一领域提供了创新解决方案。

主要观点与论据

1. DNAzyme的催化多样性及其在生物传感中的作用
   DNAzyme是一类具有酶活性的单链DNA分子，其催化能力依赖于金属离子（如Mg²⁺、Pb²⁺）或特定底物。文中详细分类了四种催化活性：

   • 核酸切割与连接活性：如10-23和8-17 DNAzyme可在Mg²⁺存在下特异性切割RNA，应用于重金属离子检测（如Pb²⁺）。
     
   • 氧化还原活性：通过金属离子介导电子转移，催化底物氧化反应。
     
   • 配位化学反应：利用核苷酸链与金属离子的配位作用构建活性中心，增强催化效率。
     这些特性使DNAzyme成为信号转导的理想工具，尤其在复杂食品基质中表现出高选择性。
     

2. DNAzyme与CRISPR/Cas系统的协同机制
   CRISPR/Cas系统（如Cas12a、Cas13）的trans-cleavage（反式切割）活性可非特异性切割单链DNA/RNA，实现信号放大。DNAzyme通过以下方式与CRISPR/Cas协同：

   • 靶标识别转换：将非核酸靶标（如Pb²⁺）转化为可激活CRISPR的核酸信号。例如，Pb²⁺激活DNAzyme切割底物链，释放的DNA片段触发Cas12a的trans-cleavage（反式切割），产生荧光信号（检测限低至0.48 nM）。
     
   • 级联信号放大：如Chen团队设计的“DNAzyme-Cas12a”体系，通过三重放大（酶水解、DNAzyme切割、CRISPR扩增）将脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）的检测限降至0.05 ng/mL。
     

3. 在食品安全检测中的应用实例

   • 重金属离子检测：Wu等开发的金纳米颗粒-DNAzyme探针结合Cas12a，通过光晶体芯片实现Pb²⁺的现场检测（检测限24 pM）。
     
   • 霉菌毒素分析：Zhang团队利用DNAzyme驱动的DNA步行器与Cas12a联用，检测T-2毒素（检测限0.024 fg/mL），其电化学信号与毒素浓度线性相关。
     
   • 病原菌筛查：Wei提出的“框架核酸DNAzyme”（FNAzyme）通过点击化学反应增强Cas12a荧光检测，对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的灵敏度达18 CFU/mL。
     

4. 技术挑战与未来方向
   当前局限性包括：

   • 样品预处理复杂：食品基质干扰需优化富集方法。
     
   • DNAzyme稳定性不足：温度与pH波动易导致催化活性丧失。
     
   • 灵敏度瓶颈：需结合预扩增技术（如CHA、HCR）或工程化Cas蛋白（如Cas14）以提升性能。
     未来应聚焦于多学科交叉，如开发便携式检测设备（如智能手机集成传感器）和新型DNAzyme筛选方法（如SELEX技术优化）。
     

论文价值与意义
本文系统梳理了DNAzyme-CRISPR/Cas技术的原理、应用与挑战，为食品安全监测提供了创新方法学支持。其科学价值在于：
1. 方法论创新：通过DNAzyme的模块化设计，拓展了CRISPR/Cas在非核酸领域的应用边界。
2. 应用潜力：案例覆盖重金属、毒素、病原菌等关键污染物，检测性能优于传统技术（如原子吸收光谱、ELISA）。
3. 跨学科启示：为分子诊断、环境监测等领域提供了可迁移的技术框架。

亮点总结
- 多信号放大策略：如三重酶级联（ALP-DNAzyme-CRISPR）和3D DNA步行器设计。
- 便携化技术：光晶体芯片与智能手机联用，推动现场检测发展。
- 逻辑门设计：Pan等利用重金属离子输入构建AND/OR逻辑门，实现多目标同步分析。

此报告基于原文内容，未添加额外解读，完整呈现了综述的核心观点与技术细节。