徐峰，英国剑桥大学博士，哈佛医学院/麻省理工学院博士后、研究员。现任西安交通大学生命科学与技术学院教授、博导，生物医学信息工程教育部重点实验室主任，生命科学与技术学院院长，陕西省青年科技工作者协会副主席。围绕生物多尺度多物理场的共性科学问题和技术挑战，按照“生物力学基础理论-生物技术研发-应用推广”的研究思路，系统开展了多尺度生物热-力-电耦合学的基础和应用研究，并将成果应用于药物筛选、疾病诊治和航天医学等生物医学领域。获“国家自然科学奖”二等奖、“教育部科学技术奖”一等奖、“中华医学科技奖”一等奖等。入选“全球前2%顶尖科学家榜单”（2020、2021）和“科睿唯安高被引科学家（交叉学科）”（2021、2022）。
循环肿瘤DNA（ctDNA）作为一种液体活检的重要标志物，在肿瘤的诊断和预后评估中具有重要价值。然而，ctDNA在体液中的浓度极低，给准确检测带来了挑战。西安交通大学徐峰教授团队在《Research》上发表了题为"Synthetic Gene Circuit-Based Assay with Multilevel Switch Enables Background-Free and Absolute Quantification of Circulating Tumor DNA"的研究论文，提出了一种基于多级开关基因回路的低背景噪声核酸检测技术（CATCH），用于准确定量循环肿瘤DNA。
CRISPR/Cas系统与基因回路的耦合策略
该技术利用CRISPR/Cas系统作为识别模块，结合多级开关控制的基因回路，实现了对ctDNA的高灵敏度和特异性检测。通过引入一个小的转录激活RNA（STAR）和一个立足点开关（Toehold switch，THS），研究团队成功避免了检测过程中的背景噪声，提高了检测的信噪比，从而能够检测到低浓度的目标物。
CRISPR/Cas9n系统耦合多级开关基因回路检测ctDNA
徐峰教授团队开发的CATCH技术，通过数字化检测方式，实现了对循环肿瘤核酸中含量微小的样本进行精准检测。该技术与微孔芯片单样品分散技术相结合，能够检测到10拷贝/μL的DNA目标物。在对76名非小细胞肺癌（NSCLC）患者的血浆样本进行测试后，CATCH显示出了94.5%的敏感性和98.8%的特异性。
CATCH技术由于其简单的“一锅法”反应，有望进一步与便携式设备集成，实现循环肿瘤核酸的即时检测。这项技术的低背景噪声特性，降低了对复杂设备的要求，消除了ctDNA检测中潜在的污染和假阳性结果，为肿瘤进展监测、预后评估和复发诊断提供了新的工具。
徐峰教授团队的这一研究成果，不仅在技术上实现了重大突破，也为肿瘤的早期诊断和精准治疗提供了新的可能性。随着CATCH技术的进一步发展和应用，预计将在生物医学领域发挥重要作用。 |
