李樂樂課題組microRNA精准檢測研究取得重要進展

发布时间:2019-04-25 | 【打印】 【關閉】

  近日,国家纳米科学中心李乐乐课题组在microRNA在体精准检测方面取得重要进展。相关研究成果“A NIR Light Gated DNA Nanodevice for Spatiotemporally Controlled Imaging of MicroRNA in Cells and Animals”以封面文章发表在《美国化学会志》上(Journal of the American Chemical Society, 2019, DOI:10.1021/jacs.9b01931)。論文第一作者是国家纳米科学中心博士后赵健,通讯作者是李乐乐研究員。

  作爲細胞通路的重要調控因子,microRNA是一類長約18-24個核苷酸的內源性非編碼單鏈RNA,在腫瘤的發生和發展過程中起著關鍵作用。microRNA已成爲一類重要的腫瘤標志物,其精准檢測對于生物醫學研究、疾病診斷和治療具有重要意義。然而,目前報道的細胞內檢測體系遵循“始終開啓”的設計原理,一旦遇到靶標將立即進行識別和響應,從而導致低的時空分辨率和低的檢測准確性。因此,開發新的分析方法和技術,在細胞和活體水平實現microRNA可控的精准檢測,依然是一個挑戰。 

  李樂樂課題組將分子信標設計與上轉換發光納米技術巧妙結合,構建了一個近紅外光遠程操控的智能型DNA納米器件,實現了細胞和活體水平“時-空”可控的microRNA精准檢測。該研究設計和合成了環狀區修飾光敏基團的分子信標,並將其可控的裝載在上轉換納米顆粒表面,構建了一個傳感功能可被遠程激活的醫用納米器件。該納米器件對microRNA的的檢測功能處于“關閉”狀態,當起到達細胞內特定位置後,在近紅外光的照射下,上轉換納米顆粒局域的轉換並發出高能紫外光,進而“開啓”分子信標對microRNA的傳感功能,有效提高了檢測的精准性和時空分辨率。課題組進一步利用該DNA納米器件實現了小鼠腫瘤內microRNA的激活型精准成像。該工作展示了智能型納米器件在microRNA等腫瘤標志物精准檢測方面的潛力,極大的擴展了精確生物分析的工具箱,並將爲腫瘤發生、發展等生物機制研究以及癌症早期診斷提供技術支持。该工作是李乐乐课题组在前期研究(Angew Chem. Int. Ed. 2019, 58, 1350-1354; J. Am. Chem. Soc. 2018,140, 578-581;Adv. Mater. 2018, 1804745; J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 13804-13810)的基礎上實現的。該研究得到了國家人才計劃和國家自然科學基金的支持。 

  論文链接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b01931.

  

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