基于空间限制效应的“摆动探针”原位熵驱动组装技术，用于外泌体miRNA的灵敏比率电化学检测

《Analytical Chemistry》：A Spatial Confinement Effect-Based “Swing Probe” In Situ Entropy-Driven Assembly for the Sensitive Ratiometric Electrochemical Detection of Exosomal miRNA

本工作提出基于空间约束效应的“摆动探针”原位熵驱动组装策略，通过T型结构限定辅助探针空间，实现靶标miRNA诱导探针快速摆动，促进组装并释放甲基蓝（MB）信号探针，结合[Fe(CN)6]^3?电催化信号放大，有效克服电极DNA钝化效应，最终达到4.08 fM超低检测限并成功区分HCC患者与健康供体。

　　

基于DNA组装信号放大的电化学生物传感器已成为检测外泌体miRNA的强大工具，在准确早期癌症诊断中展现出广泛的应用潜力。然而，由于DNA纳米结构对电极的钝化作用以及组装反应效率的固有限制，电化学生物传感器在敏感且快速地检测外泌体miRNA方面仍面临挑战。在此，我们提出了一种基于空间限制效应的“摆动探针”原位熵驱动组装策略。通过使用T型结构将两个辅助探针限制在特定空间内，目标miRNA可以诱导探针在电极界面处快速摆动，从而促进辅助探针的组装以及标记有亚甲蓝（MB）的信号探针的解离。因此，通过分析MB与铁氰化物（Fc）之间的信号比率，可以实现miRNA的快速且灵敏的检测。进一步利用[Fe(CN)₆]^3–介导的电催化信号放大反应，并借助DNA纳米结构对电极的钝化作用，实现了显著的信号响应。所开发的生物传感器具有极低的检测限（LOD）为4.08 fM，并成功区分了肝细胞癌（HCC）患者和健康捐献者。总体而言，本研究为外泌体miRNA检测提供了一种新方法，为基于miRNA的液体活检技术在早期癌症诊断中的应用带来了希望。