近日，我院2020年引進(jìn)人才王杰副教授以通訊作者身份在Chemical Communication雜志在線發(fā)表最新工作“Activation of palindromes on a degradable modular grafting probe enables ultrasensitive detection of microRNAs”，設(shè)計(jì)了一種具有可降解特性的模塊化探針（modular graft probe, MGP），該探針在無目標(biāo)的體系中，可通過自身降解極大的降低了傳感系統(tǒng)的信號(hào)背景，實(shí)現(xiàn)超靈敏的miRNAs檢測(cè)。

惡性腫瘤嚴(yán)重威脅著人類健康發(fā)展，早期診斷是降低其死亡率的關(guān)鍵所在。開發(fā)有效的腫瘤早期分子診斷技術(shù)，將極大的促進(jìn)臨床上對(duì)腫瘤患者的早期篩查、治療監(jiān)測(cè)以及預(yù)后評(píng)估。研究發(fā)現(xiàn)miRNAs與腫瘤的關(guān)系也十分密切，它廣泛參與腫瘤的生長(zhǎng)、分化、調(diào)亡、侵襲及轉(zhuǎn)移等多個(gè)生物學(xué)過程，現(xiàn)已成為一種新型的潛在腫瘤診斷標(biāo)志物，建立可靠的miRNAs檢測(cè)技術(shù)有利于推動(dòng)腫瘤早期診斷技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。目前的分析技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)下miRNAs研究發(fā)展的需要，這就要求我們進(jìn)一步發(fā)展簡(jiǎn)單有效、靈敏度高、特異性好的檢測(cè)手段來滿足惡性腫瘤臨床及早診斷與及早治療的需要。

圖1. 利用自淬滅核酸探針實(shí)現(xiàn)對(duì)miRNA-21實(shí)現(xiàn)超低背景檢測(cè)的示意圖。

該研究設(shè)計(jì)的模塊化探針由四個(gè)模塊組成：回文模塊、熒光模塊、酶切模塊以及識(shí)別模塊。當(dāng)沒有miRNAs時(shí)，MGP在體系中可直接被保留外切酶活性的phi29 DNA聚合酶完全降解，不會(huì)產(chǎn)生任何的信號(hào)干擾，可以將信號(hào)背景降低5倍以上；當(dāng)miRNAs存在時(shí)，miRNAs與MGP的識(shí)別模塊結(jié)合，miRNAs作為引物引發(fā)一系列的聚合/剪切的循環(huán)，產(chǎn)生大量包含回文模塊的游離DNA單鏈。這些回文DNA單鏈會(huì)在聚合酶的作用下在分子間形成DNA雙鏈，從而為SYBR Green I提供大量插入的位點(diǎn)，促使熒光信號(hào)的釋放從而實(shí)現(xiàn)對(duì)miRNAs的超靈敏熒光檢測(cè)。通過對(duì)探針的優(yōu)化，該檢測(cè)方法可以檢測(cè)最低1 fM的miRNA-21。

本論文通過簡(jiǎn)單的核酸探針設(shè)計(jì)，充分利用生物催化酶的特性，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單、超靈敏的miRNAs檢測(cè)，為免標(biāo)記熒光探針技術(shù)的開發(fā)提供了新的思路。

王杰副教授于2020年12月入職安徽醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，加入藥劑教研室，主要從事腫瘤早期診斷、腫瘤靶向治療等納米醫(yī)學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究。（藥劑學(xué)教研室）