在复杂生理环境中，肿瘤标志物往往在相似的细胞亚群中均有表达，且具有变化快、丰度低等特点，因此亟需开发准确、快速、灵敏的癌细胞分型新方法，从而为生命科学研究、个性化医疗和生物医学工程提供新工具。近年来，基于抗体、核酸适体等生物分子的逻辑识别策略为细胞精准分型提供了新思路，但依然面临速度慢、灵敏度低等不足，限制了其临床应用。

CRISPR-Cas12a核酸酶具有出色的靶标识别能力和反式切割活性，在分子诊断领域具有非常大的应用潜力。然而，当前CRISPR-Cas12a体系的底物切割反应通常依赖于溶液中酶与底物的自由扩散和自由碰撞，导致其催化速率和效率仍然不够理想。在自然界的代谢系统中，酶促反应往往在流动膜表面以空间限域的方式进行，使得酶与底物的局域浓度和碰撞效率显著提高，从而增强了酶促反应的速率和效率。受此启发，湖南大学张晓兵教授/柯国梁教授课题组近日开发了一种细胞膜表面流动限域的CRISPR-DNA探针（Fluidically confined CRISPR-based DNA reporter, FINDER），并将其成功应用于临床血液样本中癌细胞的准确、快速、灵敏分型。

受天然酶促反应的启发，该工作首次研究并报道了CRISPR-Cas12a在活细胞膜表面活性显著增强的现象，并揭示其机制与空间限域效应提高局部浓度和细胞膜流动性提高碰撞效率有关。

在此基础上，作者将这一新现象与核酸适体逻辑识别结合，构建了一种可用于准确、快速、灵敏的癌细胞分型的FINDER探针。FINDER不仅能够在含有大量相似亚型细胞的干扰下实现靶细胞的精准识别，而且这个过程仅需20分钟。此外，作者将FINDER探针应用于临床血液样本中低丰度靶细胞的识别。结果表明，当临床血液样本中仅含有0.1%的靶细胞时，FINDER仍然能够有效识别靶细胞（识别效率高于80%）。

在本工作中，作者首次报道了CRISPR核酸酶在活细胞膜表面活性增强的现象，丰富了人们对CRISPR核酸酶性质的认识。同时，在此基础上发展的FINDER探针能够实现临床血液样本中癌细胞的快速、灵敏分型，为生命科学研究、个性化医疗和生物医学工程研究提供了新工具。