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miRNA 作为肿瘤标志物，传统检测方法（qRT-PCR）存在诸多不足。研究人员开展 EXRCA-HCR 用于 AgNPs@gel 增强荧光检测 miRNA-21 的研究，该技术检测范围为 200 fM 至 200 nM，检测限低至 21.47 fM，为早期诊断提供新途径。
在生命科学领域，微小核糖核酸（microRNA，miRNA）宛如一群神秘的 “小精灵”，它们虽然身材短小，却在细胞的世界里发挥着巨大的能量。miRNA 是一类内源性非编码 RNA 分子，能够调控基因表达，参与细胞的增殖、分化和凋亡等关键过程。而且，它们还肩负着重要使命 —— 作为生物标志物，在疾病尤其是癌症的检测和监测中扮演关键角色。
然而，想要精准 “抓住” 这些 “小精灵” 并非易事。体液中虽然广泛存在 miRNA，且相对稳定、采样方便，但因其碱基数量少、长度短、丰度低还容易降解，再加上体液中大量潜在干扰分子的 “捣乱”，检测 miRNA 就如同在茫茫大海里捞针。目前，实时定量聚合酶链反应（qRT-PCR）是检测 miRNA 的传统金标准方法，可它需要昂贵的热循环设备、额外的逆转录步骤，还得专业人员操作，这让不少实验室犯了难。于是，开发更高效、灵敏、便捷的检测技术迫在眉睫。
在此背景下，研究人员开展了相关研究，旨在攻克 miRNA 检测的难题。他们提出了一种名为指数滚环扩增 - 杂交链式反应（exponential rolling circle amplification-hybridization chain reaction，EXRCA-HCR）的新型等温扩增技术，结合 AgNPs@gel 实现对 miRNA-21 的特异性超灵敏荧光检测。这一研究成果若能广泛应用，将为疾病的早期诊断带来新的曙光，有望发表在《Analytica Chimica Acta》杂志上。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。首先是核酸等温扩增技术，这是在恒定温度下实现核酸高效扩增的技术，避免了 qRT-PCR 的诸多缺点。其中，滚环扩增（rolling circle amplification，RCA）以环状 DNA 模板和引物为基础，借助 DNA/RNA 聚合酶在等温条件下检测目标物；指数等温扩增反应（exponential isothermal amplification reaction，EXPAR）凭借内切核酸酶扩增反应，拥有强大的指数扩增效率；杂交链式反应（hybridization chain reaction，HCR）则是基于 toehold 介导的链置换反应的无酶线性扩增技术。此外，利用了金属增强荧光原理，借助 AgNPs@gel 增强荧光信号，还结合了纸基传感技术实现快速检测。
下面来看具体的研究结果：
- 检测原理：研究人员设计了一种可与锁式探针配对的引物，当捕获特定的目标 miRNA-21 后，在 T4 DNA 连接酶作用下引物所在的锁式探针环化。随后，DNA 聚合酶（Klenow pol）促使引物延伸，引发 RCA 反应。在 RCA 过程中，产物会置换出之前结合在锁式探针上的 miRNA-21，而被置换出的 miRNA-21 又能循环触发另一个 RCA 反应。
- 检测性能：在优化的实验条件下，新型 EXRCA-HCR 技术展现出了优异的检测性能。其对 miRNA-21 的荧光检测范围极广，从 200 fM 到 200 nM ，检测限低至 21.47 fM。
- 可视化检测：通过引入 AgNPs@gel，基于 EXRCA-HCR 构建的纸基荧光传感器，实现了对 miRNA-21 简单快速的可视化检测。
研究结论表明，EXRCA-HCR 这种新型级联等温核酸扩增技术，成功整合了三种不同的等温扩增方法，并与纸基传感器有效结合，能够在液体活检和纸基检测中快速简便地检测 miRNA-21。经过对多个实验条件的优化，该技术对 miRNA-21 具备出色的特异性和超灵敏检测能力。
这项研究意义重大。它为检测 miRNA-21 提供了一种极具前景的新方法，有望应用于癌症等疾病的早期诊断。与传统检测技术相比，该技术不仅操作更简便、成本更低，还显著提高了检测的灵敏度和特异性，让临床医生能够更及时、准确地发现疾病的蛛丝马迹，为患者争取宝贵的治疗时间。同时，这种技术的成功开发，也为生命科学和医学领域的核酸检测技术发展开辟了新的方向，为后续相关研究提供了重要的参考和借鉴。
