近日，中國科學(xué)院國家納米科學(xué)中心李樂樂課題組在microRNA在體精準(zhǔn)檢測方面取得新進(jìn)展。相關(guān)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(fā)表在《美國化學(xué)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后趙健，通訊作者是研究員李樂樂。

國家納米中心microRNA精準(zhǔn)檢測研究取得進(jìn)展

作為細(xì)胞通路的重要調(diào)控因子，microRNA是一類長約18-24個核苷酸的內(nèi)源性非編碼單鏈RNA，在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展過程中起著關(guān)鍵作用。microRNA已成為一類重要的腫瘤標(biāo)志物，其精準(zhǔn)檢測對于生物醫(yī)學(xué)研究、疾病診斷和治療具有重要意義。然而，目前報道的細(xì)胞內(nèi)檢測體系遵循“始終開啟”的設(shè)計原理，一旦遇到靶標(biāo)將立即進(jìn)行識別和響應(yīng)，從而導(dǎo)致低的時空分辨率和低的檢測準(zhǔn)確性。因此，開發(fā)新的分析方法和技術(shù)，在細(xì)胞和活體水平實(shí)現(xiàn)microRNA可控的精準(zhǔn)檢測，依然是一個挑戰(zhàn)。

李樂樂課題組將分子信標(biāo)設(shè)計與上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米技術(shù)巧妙結(jié)合，構(gòu)建了一個近紅外光遠(yuǎn)程操控的智能型DNA納米器件，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞和活體水平“時-空”可控的microRNA精準(zhǔn)檢測。該研究設(shè)計和合成了環(huán)狀區(qū)修飾光敏基團(tuán)的分子信標(biāo)，并將其可控地裝載在上轉(zhuǎn)換納米顆粒表面，構(gòu)建了一個傳感功能可被遠(yuǎn)程激活的醫(yī)用納米器件。該納米器件對microRNA的的檢測功能處于“關(guān)閉”狀態(tài)，當(dāng)?shù)竭_(dá)細(xì)胞內(nèi)特定位置后，在近紅外光的照射下，上轉(zhuǎn)換納米顆粒局域地轉(zhuǎn)換并發(fā)出高能紫外光，進(jìn)而“開啟”分子信標(biāo)對microRNA的傳感功能，有效提高了檢測的精準(zhǔn)性和時空分辨率。課題組進(jìn)一步利用該納米器件實(shí)現(xiàn)了小鼠腫瘤內(nèi)microRNA的激活型精準(zhǔn)成像。該工作展示了智能型納米器件在microRNA等腫瘤標(biāo)志物精準(zhǔn)檢測方面的潛力，極大地擴(kuò)展了精確生物分析的工具箱，并將為腫瘤發(fā)生、發(fā)展等生物機(jī)制研究以及癌癥早期診斷提供技術(shù)支持。該研究得到國家人才計劃和國家自然科學(xué)基金的支持。