【摘 要】
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作为一种内源性非编码小分子RNA,microRNA（mi RNAs）在细胞中表达水平的变化与疾病的发生、发展息息相关,因此对细胞内mi RNAs分子进行原位成像研究对细胞的异质性分析以及疾病的分子机制探究具有重要意义。受限于mi RNAs序列短、同源性高、丰度低等自身不足,mi RNAs的原位检测仍面临着巨大的挑战。局域化DNA纳米技术在检测细胞内mi RNAs方面展现出了较快的反应速度和高灵敏度
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作为一种内源性非编码小分子RNA,microRNA（mi RNAs）在细胞中表达水平的变化与疾病的发生、发展息息相关,因此对细胞内mi RNAs分子进行原位成像研究对细胞的异质性分析以及疾病的分子机制探究具有重要意义。受限于mi RNAs序列短、同源性高、丰度低等自身不足,mi RNAs的原位检测仍面临着巨大的挑战。局域化DNA纳米技术在检测细胞内mi RNAs方面展现出了较快的反应速度和高灵敏度。然而,已发展的限域内DNA自组装技术需要复杂的序列设计,且局域化反应模式在加快反应速率的同时也在一定程度上增加了背景泄漏,导致信噪比（S/B）较低,使得这些方法在临床应用上受到局限。为了解决这些问题,本研究建立了限域内催化发夹自组装（DLCHA）策略,实现了对单细胞中mi RNAs高灵敏的原位成像。该策略的优势在于只包含三种DNA链（两种发夹和一条连接链）,通过退火形成两种反应基底LH1和LH2,大大降低了序列设计的复杂性。在细胞内mi RNA的响应下,基底完成了从分散到局域的转换,并产生成簇的荧光信号。DL-CHA不仅具有高效的信号放大能力,而且还表现出极低的背景泄漏,显著提高了信噪比。本课题提出的DL-CHA传感策略还实现了对临床血液样本细胞中mi RNA的原位成像,为乳腺癌的早期辅助诊断提供依据。因此,本工作有望成为一个全新的单细胞分析平台,为细胞内分子检测提供有力的工具,为构建高性能的DNA纳米技术提供更广阔的设计空间。
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