基于DSN酶辅助扩增的光催化FL/PEC双模式传感策略实现microRNA逻辑检测

本文构建了一种基于N3基团转化的荧光/光电化学（FL/PEC）双模式传感平台，通过DSN酶辅助循环扩增和CdSe@Au量子点脂质体双重放大策略，实现了对miRNA-21和miRNA-155的"AND"逻辑门同步检测，为癌症早期诊断提供了高特异性、高灵敏度的新方法。

　　

Section snippets

Preparation of functionalized SiO₂ nanoprobes

简要来说，将退火后的NH₂-AS1411（100 μL, 10 μM）与血红素（hemin）溶液（10 μL, 20 μM）混合，室温孵育2小时形成G4/血红素结构。通过硅球表面羧基与G4/血红素及4-叠氮苯基氯化铵（N₃）分子氨基的酰胺化反应，将二者固定于二氧化硅纳米颗粒表面。首先将EDC和NHS（200 μL, 2 mg·mL^-1）加入1.0 mL SiO₂-COOH溶液活化2小时。

Principle of dual-mode detection of miRNA-21 and miRNA-155

本研究开发了一种AND逻辑门，通过DSN酶辅助靶标循环和CdSe@Au脂质体介导的双重放大策略，实现了对miRNA-21和miRNA-155的荧光/光电化学（PEC）双模式检测（如方案1所示）。系统设计了三类功能纳米探针：用于靶标捕获的MBH磁珠探针、用于信号放大的LCAH脂质体探针，以及用于信号转换的SGN硅球探针。当靶标不存在时，SGN体系无荧光信号产生；在PEC检测中，Cu₂O/UCNPs与N₃基团发生点击化学反应，引发G4/血红素催化沉淀反应，导致PEC信号降低。当miRNA-21和miRNA-155同时存在时，DSN酶和DNAzyme介导的循环放大反应触发脂质体裂解释放CdSe@Au，后者催化N₃基团还原产生荧光信号，同时抑制点击反应并减少生物沉淀，从而增强PEC信号。

Conclusion

总而言之，本研究成功构建了一种双模式逻辑门生物传感方法，通过整合CdSe量子点@金核脂质体和DSN酶介导的靶标循环放大，实现了对miRNA-21和miRNA-155的高灵敏同步荧光/光电化学检测。该系统具有三大优势：首先，通过设计"AND"逻辑门同步检测两种miRNA，显著降低假阳性信号；其次，双信号模式（FL/PEC）相互验证提升了检测可靠性；第三，纳米材料协同放大策略使检测限达到aM级（PEC模式0.25 aM，FL模式6.31 fM）。