开发灵敏、快速、稳定、便宜、通用的检测技术,对临床诊断、生命科学研究和环境监测等领域具有重要的意义。大型仪器因昂贵和操作繁琐无法适应日益增长的检测需求,需要小巧且便于应用于现场即时检测的生物传感器进行补充和替代。因此,拓展新工具并开发通用的传感检测平台,将有利于加速各种生物传感器的构建和应用。CRISPR（规律间隔成簇短回文重复序列）核酸诊断技术被广泛应用于病原体检测、病毒检测、基因分型、癌症突变检测和单核苷酸多态性（SNP）鉴定等,具有便宜、便携、灵敏等优点。但是CRISPR核酸诊断技术不能应用于核酸之外的分析物的检测,限制了该技术的应用。为了突破这一限制并将CRISPR-Cas系统（CRISPR关联蛋白系统）拓展到更广泛的分析物的检测,本研究将Cas12a（V-A型CRISPR关联蛋白）的反式切割放大能力与适配体的广泛分析物的识别能力相结合,创建了新型的Cas12a和核酸适配体介导的多用传感检测平台。并以肿瘤标志物甲胎蛋白为例,构建了基于适配体响应系统和Cas12a荧光信号报告系统的传感器,实现了血清中微量甲胎蛋白的检测。成功的将CRISPR检测拓展到蛋白质检测域。借助SELEX（指数富集的配基系统进化）技术可为适配体检测提供丰富的识别元件。为了将该平台广泛的用于其它分析物的生物传感器的流程化构建,本研究创建了即插即用的模块化通用设计策略,仅需要替换适配体即可实现其它广泛的分析物的检测传感器构建。随后,以小分子可卡因为例,通过即插即用的方式,简单、快速的构建了可卡因生物传感器。并实现血清中低浓度可卡因的检测,检测限低至0.34 μM。证实了适配体和Cas12a介导的传感平台的通用性。对具有超灵敏检测需求的抗原等分析物检测,本研究构建的传感平台的灵敏度仍有不足。为了不依赖于扩增提高Cas12a的稳定信号放大能力,使CRISPR检测满足更广泛的检测需求。本研究继续创建了多靶点串联策略,直接对Cas12a的报告信号进行稳定放大。并以新冠病毒核衣壳蛋白抗原为例,构建了基于单靶点激活剂和多靶点串联激活剂的生物传感平台。结果显示,与单靶点激活剂相比,荧光信号灵敏度提高了 10倍,与单靶点激活剂构建的传感平台相比,检测限达到3.48 fM,灵敏度提高了 9.4倍。适配体和抗原的亲和力通常在纳摩尔每升水平,限制了检测的灵敏度。如何不依赖亲和力提高适配体的响应能力,是将适配体和Cas12a介导的抗原检测传感器的灵敏度进一步拓展的关键。本研究将识别新冠病毒核衣壳蛋白抗原不同位点的两个适配体通过Y-DNA（Y树杈状DNA）组装到一起,协同响应抗原并释放两个激活剂,创建了协同响应放大策略。并结合双适配体协同策略和多靶点串联策略升级了抗原检测传感器,将灵敏度进一步提高到0.17 fM。同时,为了提升在真实场景的即时检测能力,嫁接便携式荧光计作为荧光输出装置,实现对灭活新冠病毒的不大于21分钟的快速定性检测。本研究通过适配体和Cas12a的耦联,构建了用于广泛分析物检测的生物传感平台。并对这一检测方法开发范式进行了一系列的创新:创建即插即用模块化通用策略拓展了CRISPR检测的普适性;创建多靶点串联策略提高Cas12a的不依赖扩增的稳定信号放大;创建双适配体协同响应放大策略提高适配体不依赖于亲和力的响应能力。并以甲胎蛋白、可卡因、新冠病毒核衣壳蛋白抗原等待检测物的检测方法开发为例,展示了利用我们创建的分析平台开发的检测方法具有灵敏、快速、稳定、便宜的优点。该平台为生命科学研究、环境监测、卫生安全和食品安全等领域的生物传感器的开发和应用提供了一个新策略。