基于膜融合和核酸纳米结构的细胞外囊泡miRNA检测

作为肿瘤液体活检的关键生物标志物，细胞外囊泡（EVs）广泛存在于各种体液中。EVs装载的miRNA（EV-miRNAs）在多种生理过程中发挥关键的调节作用，并与癌症等多种重大疾病的发生、发展、复发、转移和耐药等密切相关，使其成为精准诊断的潜在生物标志物。然而，由于EV-miRNAs含量很低，并且在不破坏EVs结构的前提下原位检测EVs内部的miRNA具有很大的挑战性，因此基于EV-miRNAs的液体活检的临床应用受到了限制。

近日，国家纳米科学中心杨延莲研究员、朱凌研究员、王琛研究员和北京大学肿瘤医院宋国红教授在Biosensors and Bioelectronics杂志上发表题为“Extracellular vesicle miRNA detection based on membrane fusion and nucleic acid nanostructures”的研究论文。 

该研究开发了一种基于膜融合和核酸纳米结构的EV-miRNAs检测方法。这一多维协同检测系统整合了以下技术的优势：（1）利用DNA介导的膜融合机制，在不破坏EV结构完整性的前提下原位检测miRNA；（2）基于催化发夹结构组装（CHA）的信号放大系统，提升检测灵敏度；（3）采用DNA四面体纳米结构，利用其限域效应加速分子反应速率。

该方法实现了对EV-miRNAs的高灵敏度原位检测，避免了繁琐的提取过程，操作简便、成本低，有望推动基于EV-miRNAs的液体活检技术的发展。

示意图：基于膜融合和DNA纳米结构的EV-miRNAs检测

论文第一作者为国家纳米科学中心博士生韩济炫、北京大学肿瘤医院刘笑然副研究员和严颖副主任医师，通讯作者为国家纳米科学中心杨延莲研究员、朱凌研究员、王琛研究员以及北京大学肿瘤医院宋国红教授。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566325006396