基于聚合酶链循环（PSR）的无细胞生物传感器信号放大电路：拓展生物技术应用边界

为拓展无细胞系统在生物传感方面的功能，研究人员开展了基于聚合酶链循环（PSR）的无细胞生物传感研究。构建了 PSR 电路用于检测不同 RNA 靶点，还将其与生物传感器联用。结果提升了检测灵敏度，这拓展了无细胞电路能力，在生物技术领域极具应用潜力。

　　无细胞系统（Cell-free systems）是强大的合成生物学技术，能在避开活细胞复杂机制的情况下重现基因表达和传感过程。当融入遗传电路时，无细胞系统可执行更高级的功能。在此，研究通过设计一种高度特异性的等温扩增电路 —— 聚合酶链循环（Polymerase Strand Recycling，PSR）来拓展无细胞生物传感功能。该电路利用 T7 RNA 聚合酶的脱靶转录在 DNA 链置换电路中循环核酸输入。研究人员首先构建了简单的 PSR 电路，以高特异性检测不同的 RNA 靶点。随后，将 PSR 电路与基于变构转录因子的生物传感器相连接，用于放大小分子检测的信号。转录因子与 DNA / 配体结合的双平衡模型预测，PSR 能够提高生物传感器的灵敏度。实验证实，对两种生物传感器而言，检测限提高了 10 倍，达到亚微摩尔水平。这项研究拓展了无细胞电路的功能，展示了 PSR 在生物技术众多应用中的潜力。