【摘要】 MicroRNAs (miRNAs)被认为是很有前景的癌症生物标志物，在癌症的发展过程中起着重要的调节作用。

MicroRNAs (miRNAs)被认为是很有前景的癌症生物标志物，在癌症的发展过程中起着重要的调节作用。因此，精确分析miRNAs对于早期癌症的诊断是必要的。电化学以其操作方便、成本低、灵敏度较高等优点得到了广泛的关注。然而，在以往报道的miRNA电化学生物传感器中，输入目标和输出信号之间的1:1模式限制了灵敏度，无法满足低miRNA表达试验的需求。一些核酸扩增技术，如环介导的等温扩增，实时聚合酶链反应和杂交链反应(HCR)由于其良好的扩增能力，已经被提出并应用于生物传感器的制造。

 

在这些方法中，HCR具有方案简单、无酶条件等优点，在构建miRNA检测的生物传感器中具有良好的应用前景。然而，传统HCR产品的一维纳米结构具有高度的表面诱导扰动，导致其在电极表面的固定效率较低，限制了其在用于生物标志物检测的超灵敏生物传感器构建中的进一步应用。有趣的是，二维纳米结构不仅克服了一维纳米结构的高表面微扰，而且与三维纳米结构相比，具有相对较低的位阻效应。因此，开发一种具有高固定效率的新型二维纳米结构有望解决上述问题。

 

Zhu等人[1]构建了一种新型的二维阶梯状DNA纳米结构(LDN)介导的级联催化纳米机(LDN - CCN)，其催化效率高于传统的一维杂化链反应(HCR)纳米结构介导的级联催化纳米机(LDN - CCN)，并应用于设计一个具有一流性能的电化学生物传感平台，用于靶miRNA-21的超灵敏检测。

 

在LDN-CCN中，修饰在H1和H3上的金纳米颗粒(葡萄糖氧化酶样活性)与H2和H4粘端形成的血红蛋白/ g四联体(过氧化物酶样活性)的距离约为9 nm (27 bp)时，获得了最佳的级联催化性能。所构建的电化学平台实现了对靶点miRNA-21在100 ~ 10 nM线性范围内的灵敏检测，检测限低至48.5 aM，为探索新的功能DNA纳米结构和性能良好的模拟酶级联催化平台在生物领域和疾病早期诊断中的应用提供了新的见解。

 

[1] Liang Zhu, Xiaolong Zhang, Ruo Yuan*, and Yaqin Chai*. Ladder-Like DNA Nanostructure-Mediated Cascade Catalytic Nanomachine for Construction of Ultrasensitive Biosensors [J]. Analytical Chemistry, 2022, 94(2): 1264–1270.

 

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