microRNA精準檢測研究取得進展

近日，中國科學院國家納米科學中心李樂樂課題組在microRNA在體精準檢測方面取得新進展。相關研究成果「A NIR Light Gated DNA Nanodevice for Spatiotemporally Controlled Imaging of MicroRNA in Cells and Animals」以封面文章發表在《美國化學會志》上（Journal of the American Chemical Society, 2019, DOI：10.1021/jacs.9b01931）。論文第一作者是國家納米中心博士後趙健，通訊作者是研究員李樂樂。

作為細胞通路的重要調控因子，microRNA是一類長約18-24個核苷酸的內源性非編碼單鏈RNA，在腫瘤的發生和發展過程中起著關鍵作用。microRNA已成為一類重要的腫瘤標誌物，其精準檢測對於生物醫學研究、疾病診斷和治療具有重要意義。然而，目前報道的細胞內檢測體系遵循「始終開啟」的設計原理，一旦遇到靶標將立即進行識別和響應，從而導致低的時空解析度和低的檢測準確性。因此，開發新的分析方法和技術，在細胞和活體水平實現microRNA可控的精準檢測，依然是一個挑戰。

李樂樂課題組將分子信標設計與上轉換髮光納米技術巧妙結合，構建了一個近紅外光遠程操控的智能型DNA納米器件，實現了細胞和活體水平「時-空」可控的microRNA精準檢測。該研究設計和合成了環狀區修飾光敏基團的分子信標，並將其可控地裝載在上轉換納米顆粒表面，構建了一個感測功能可被遠程激活的醫用納米器件。該納米器件對microRNA的的檢測功能處於「關閉」狀態，當到達細胞內特定位置後，在近紅外光的照射下，上轉換納米顆粒局域地轉換並發出高能紫外光，進而「開啟」分子信標對microRNA的感測功能，有效提高了檢測的精準性和時空解析度。課題組進一步利用該納米器件實現了小鼠腫瘤內microRNA的激活型精準成像。該工作展示了智能型納米器件在microRNA等腫瘤標誌物精準檢測方面的潛力，極大地擴展了精確生物分析的工具箱，並將為腫瘤發生、發展等生物機制研究以及癌症早期診斷提供技術支持。該工作是李樂樂課題組在前期研究（Angew Chem. Int. Ed. 2019, 58, 1350-1354；J. Am. Chem. Soc. 2018,140, 578-581；Adv. Mater.2018, 1804745；J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 13804-13810）的基礎上實現的。該研究得到國家人才計劃和國家自然科學基金的支持。

國家納米中心microRNA精準檢測研究取得進展

來源：中國科學院國家納米科學中心

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