通过多重保证催化DNA计算电路实现的可编程癌症亚型评估器

《Journal of the American Chemical Society》：Programmable Cancer Subtype Evaluator via Multiply-Guaranteed Catalytic DNA Computing Circuit

乳腺癌亚型分类依赖新型催化DNA计算电路实现精准双miRNA检测，该系统通过探针拼接策略构建预CDC和后CDC模块，利用多级信号放大机制实现癌症组织特异性识别。

　　

异质性乳腺癌的分子亚型分类对于个性化治疗至关重要，但传统单靶点诊断系统的特异性较低，这限制了其应用。在此，我们开发了一种紧凑且多功能性的催化DNA计算（CDC）电路，作为一种可编程的癌症评估工具，用于高效检测双重微小RNA（miRNA），通过顺序放大的多重分子成像技术在临床样本中实现精确的乳腺癌亚型识别。利用创新且精细的探针连接和嫁接策略，该紧凑型CDC系统设计得极为简单，仅包含两个串联的探针，形成了两个独立的催化发夹组装（CHA）电路模块：pre-CDC模块和post-CDC模块。这些基于CHA的模块依次被多种miRNA激活，从而实现局部级联信号放大，用于癌症亚型的评估。通过系统的实验验证和补充的理论模拟，我们阐明了反应机制，并发现了上游pre-CDC模块对下游post-CDC模块激活的调控作用。这些发现为分子反应过程提供了宝贵的见解，并为设计高效的CDC探针提供了关键指导。凭借其全面的多分析物识别能力和协同级联放大功能，该紧凑型CDC电路能够放大检测癌细胞内的多种miRNA。CDC平台在识别临床癌组织方面表现出极高的特异性，成为一种可靠的乳腺癌亚型评估工具。由于其高准确性和可靠性，这种分子评估工具在临床诊断和疾病相关分子机制研究中具有广阔的应用前景。