近日，化學院羅細亮教授團隊設計了一種自組裝的DNA納米平臺，用于細胞內miRNA的原位成像和定量分析。該成果以“A Cell-Anchored and Self-Calibrated DNA Nanoplatform for in situ Imaging and Quantification of Endogenous miRNA in Live Cells: Introducing Two Controls to Normalize the Sensing Signals”為題發表在中國化學會旗艦期刊《CCS Chemistry》。

miRNA參與了細胞增殖、分化和凋亡等重要的生理過程。異常的miRNA表達與某些疾病的發生和發展密切有關，如惡性腫瘤。因此，準確監測細胞內miRNA水平對基礎生物學研究和疾病診斷具有重要意義。目前發展的RT-PCR、Northern印跡和微陣列篩選等方法雖然已在細胞裂解液實現了miRNA的檢測，但無法適用于活細胞中的原位檢測。熒光成像技術具有原位成像、可視化、分辨率高和無創性等優勢。然而，傳統的熒光傳感體系受到信號輸出不穩定、探針遞送效率低等影響，鮮少能夠實現的細胞內定量。

文章設計了自校準的DNA納米體系，可用于細胞內miRNA的原位成像和定量檢測。該體系由五條DNA鏈自組裝而成，且末端標記了膽固醇，能夠有效地錨定到各種細胞中。此外DNA納米結構中設計了多光控位點，能夠“定點定時”通過遠程光控來調節探針結構和體內的熒光信號。該體系創新性的提出了“雙參比”策略，利用兩種參比信號實現了對輸出信號的校準和歸一化，有效避免了外界環境或者操作條件對檢測信號的干擾，并最終實現了對活細胞內miRNA的原位成像和直接定量。

文章的第一作者為化學院研究生宋文娟，羅細亮教授和宋志靈副教授為通訊作者，青島科技大學為第一通訊單位。這項工作得到了山東省重點研發項目基金、國家自然科學基金、山東泰山學者計劃、生命科學分析化學國家重點實驗室開放基金等項目的資助。

文章鏈接：https://www.chinesechemsoc.org/doi/10.31635/ccschem.022.202101618