癌症是二十一世纪人口致死率最高的重大疾病之一,它一般由恶性肿瘤发展而来,具有转移性、不可控性、增殖异常等性质,目前在医学上广泛受到关注。癌症的临床检测方法一般包括肿瘤标记物检测、基因检测、分子影像学技术和病理学检查等。癌症的早期检测对于预防肿瘤恶化,提高存活率具有重要意义。MiRNA是一类内源性的小分子RNA,一般有18-25个核苷酸序列,在基因表达中起着关键的调控作用,与生命活动的生长发育、新陈代谢、疾病进展等过程息息相关。不同的肿瘤类型可以通过不同种类miRNA的异常表达反映出来,因此,它通常作为肿瘤生物标志物,对癌症的早期筛查起着预测与诊断的作用。本文设计了一种实时光控的纳米传感器,可应用于肿瘤细胞成像与miRNA的定量检测。该传感器是将DNA功能化的金纳米颗粒和发射波长分离的两种荧光染料修饰的DNA,通过含光敏基团PC-linker的DNA作为中间介质进行自组装构建而成。紫外光(302 nm)作为该体系的启动开关,当紫外光对其进行照射时,光敏基团被打开,释放一种荧光染料DNA,随后通过两步熵驱动的作用位点介导的链置换反应,催化检测癌细胞内的miRNA。其中一种荧光信号强度作为内参比信号,用于标定进入细胞的组装体含量;另一种荧光染料荧光信号恢复后作为检测信号。对两种荧光信号进行收集,通过荧光强度比值的计算,达到对细胞中miRNA含量定量检测的目的。该体系可扣除细胞内组装体含量不同而造成的背景信号误差,不仅能显著提高检测准确度,还因为催化循环的设计,可大大降低检测限,实现miRNA的定量计算。