第一作者:  Min Yang

通讯作者:  许文涛, 朱龙佼

通讯单位:  中国农业大学 

研究内容：

CircRNA是一组环状的、封闭的、单链的非编码RNA，是癌症诊断和预后的重要的生物标志物。对环状RNA的敏感性和选择性检测可以大大促进人类疾病早期诊断的发展。作者提出了一种基于双催化发夹自组装 (CHA)和变色龙DNA模板银纳米团簇 (DNA-Ag NCs)的无标记比的等温扩增系统CircRNA的度量检测。结果表明，上游的CHA1可以被分析物特异性触发形成双链DNA (dsDNA)，发夹DNA-Ag NCs的红色荧光降低破坏发夹结构。通过触发序列，可以进一步激活下游的CHA2，生成另一个dsDNA复合物，从而导致绿色荧光的急剧增加。因此，通过测量绿色和红色荧光强度的比值的明显变化，比值系统可以灵敏地检测和视觉区分环状体核糖核酸。此外，在CHA周期中的两阶段信号扩增使该检测方法具有超高灵敏度的检测性能，其中对RNA靶标的检测限为1pM。此外，该新方法可作为分析不同类型的环状RNA的通用策略，从而显示出其在检测丰富的生物标志物方面的巨大潜力。 

 示意图1

要点一：

成功构建了基于CHA调制的放大传感器系统，用于Circ-MAT2B的比值检测。该系统已显示成功地实现了同步信号的产生、放大和切换，提高了反应效率。

要点二：

该方法所涉及的CHA9反应发挥了三个重要作用：第一，双CHA反应实现了荧光信号的双重放大；第二，自组装核酸诱导的构象变化，导致DNA-Ag NCs的荧光发射发生变化；第三，当两个发夹形成dsDNA时，Ag NCs荧光增强。

图1：(A) DNA-Ag NCs中荧光变化的形成和过程示意图；(B)H1-Ag NCs和(C)H3-Ag NCs的HR-TEM图像；(D)天然PAGE分析结果；(E)(a)H1-Ag NCs、(b) T_DNA+H1-Ag NCs+H2、(c)H3-Ag NCs和(d)T_DNA+H1-AgN Cs+H2+H3-Ag NCs+H4的荧光光谱；(F-I)在不同浓度的T_DNA存在下，系统的二/三维荧光激发发射图。

图2：(A)不同浓度T_DNA存在时系统的荧光变化；(B)荧光强度(F560/F610)与T_DNA浓度的对数的比值；(C)对目标T_DNA分析系统的选择性。

图3：(A)在不同浓度的T_RNA存在下，扩展通用检测系统的荧光变化；(B)荧光强度(F560/F610)与TRNA浓度的对数的比值；(C)扩展通用系统分析目标T_RNA的选择性。

图4：(A)检测不同数量的HepG2细胞总RNA中的Circ-MAT2B；(B)检测HepG2和L02细胞裂解液中的Circ-MAT2B的检测。

参考文献

Min Yang, Hongyu Li, Xiangyang Li, Kunlun Huang, Wentao Xu, Longjiao Zhu, Catalytic hairpin self-assembly regulated chameleon silver nanoclusters for the ratiometric detection of CircRNA, Biosensors and Bioelectronics (2022), doi: https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114258.