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MicroRNAs(miRNAs)是一系列内源的非编码小分子RNA(19-24碱基)。MiRNA对体内基因的表达起着关键性的作用,并且许多癌症和多种疾病的发生与特定 miRNA的异常表达有着密切的联系。因此,特定miRNA的高灵敏度检测在未来的临床诊断中有着非常重要的作用。由于许多重要miRNA在生物样品中的浓度非常低,往往需要高灵敏度的核酸扩增技术以达到miRNA的检测标准。但是这些核酸扩增手段往往需要有酶的参与,在每一种放大反应中都需要一种或多种酶的参与,否则放大反应不能进行。酶的活性受环境的影响很大,因此这些基于酶的放大反应都需要很洁净的样品环境检测miRNA。这就极大地限制了这些放大反应在复杂的生物样品中的应用。 针对 miRNA检测我们提出了一种新的无酶信号放大策略,应用了杂交链式反应(HCR)信号放大和氧化石墨烯(GO)表面固定的检测手段。在该体系中,两种稳定的茎环结构的DNA探针在没有靶标 miRNA的溶液中能够稳定的共存,但是当加入靶标 miRNA作为引发剂之后,靶标 miRNA即会引发一连串的杂交反应,产物是带有缺口的长链双螺旋DNA结构。HCR完成后,两种茎环结构的荧光探针和累积了荧光染料的HCR的产物共同存在于同一均相溶液中,这样我们就需要应用一种方法将HCR的反应物和产物区分开来,从而达到对miRNA检测的目的。 研究发现GO可以通过π-π堆积作用强烈的吸附核酸探针分子。荧光标记的茎环结构DNA探针能够通过π-π堆积作用吸附到GO的表面,导致其荧光信号完全猝灭。HCR产物总会存在一段粘性末端从而靶定在GO表面,但其双螺旋核酸结构中的荧光基团由于DNA双链的刚性结构却远离了GO表面,从而保持了较强的荧光信号。由于只有HCR产物的粘性末端吸附在了GO表面而富集在长双链上的荧光基团由于DNA双链的刚性结构却远离了GO表面,从而保持了较强的荧光信号。这样,在氧化石墨烯的作用下达到了对HCR反应前后荧光信号的区分,从而实现了miRNA的灵敏检测。