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目前传统 circRNA 分析方法存在诸多局限，研究人员开发了回文交联 DNA 纳米聚集体系统。该系统能在 30 分钟内等温检测 circSATB2，检测限达 77.56 fM ，还可精准识别肺癌不同阶段和亚型，为肺癌早期筛查带来希望。
在生命科学的微观世界里，有一种神秘的分子 —— 环状 RNA（circRNA），它就像隐藏在细胞中的 “小精灵”。circRNA 是一类内源性的共价闭合非编码 RNA，由前体 mRNA（pre - mRNA）在剪接过程中反向剪接形成。它有着独特的闭合环状结构，这让它比线性 RNA 更加稳定，仿佛穿上了一层坚固的 “铠甲”，能抵御外切核酸酶的降解。
circRNA 在细胞、发育阶段和组织中都有着特异性的表达模式，而且承担着许多重要的生物学功能。它可以像海绵一样吸附 miRNA，也能作为基因转录的调节因子，参与到众多生物学过程中。更令人瞩目的是，circRNA 与多种人类疾病紧密相连，比如神经系统疾病、心血管疾病，尤其是各类恶性肿瘤。以 circSATB2（hsa_circ_0008928）为例，它在非小细胞肺癌细胞（NSCLC）中高表达，一旦它的表达被抑制，肿瘤的生长、迁移和侵袭都会受到显著影响，因此它成为了疾病诊断和监测的重要生物标志物。
然而，想要深入了解 circRNA 并利用它来对抗疾病，首先得有可靠的检测方法。但现有的传统检测手段却问题重重。像 Northern blotting 需要消耗大量样本；RNA 测序、PCR 和荧光原位杂交（FISH）不仅需要精密复杂的设备，实验步骤还十分繁琐；而且这些方法普遍存在灵敏度欠佳、成本高昂、数据分析复杂等问题。例如，有一种基于二茂铁封端的金纳米颗粒 / 链霉亲和素共轭物的电化学传感器，虽然能检测 circRNA，但操作过程复杂又耗时，整个检测流程竟长达 35.5 小时！还有基于杂交链式反应的荧光生物传感器，不仅需要设计多种探针，反应时间也长达 3 小时，这些都限制了它们的实际应用。
在这样的困境下，为了找到一种快速、简便的 circRNA 检测方法，研究人员踏上了探索之路。虽然不清楚具体来自哪个研究机构，但他们成功开发出了一种回文交联 DNA 纳米聚集体系统，相关研究成果发表在《Biosensors and Bioelectronics》上。这一系统就像是为 circRNA 检测和肺癌诊断量身定制的 “神器”，具有重大的意义。它不仅能够快速检测 circRNA，还能精准识别肺癌，为肺癌的早期筛查带来了新的希望。
研究人员在开展这项研究时，用到了几个关键技术方法。首先是构建了自组装的回文 DNA 纳米球（DS），通过简单的退火步骤，将单链 DNA 溶解在特定缓冲液中加热处理即可得到。然后将其作为空间限制支架，连接上发夹探针（HP）形成杂交组件（DSH）。利用核酸杂交技术，当目标 circSATB2 存在时，会与发夹探针杂交，引发后续一系列反应。此外，还运用了 Klenow 片段聚合酶（KF）介导的延伸反应，实现信号放大。
下面来看看具体的研究结果：
- circSATB2 检测原理：研究人员选择 circSATB2 作为分子靶点，它来自 SATB2 基因的 4 到 8 号外显子，位于 2q33.1 染色体上，在肺癌细胞中表达异常。构建的 DS 和 HP，当 circSATB2 存在时，它会与 HP 杂交，使锁定的回文序列暴露，回文末端通过分子间杂交发生交联，形成自连环状结构。之后，杂交的回文末端作为自引物引发延伸反应，最终组装成网状交联 DNA 纳米聚集体，使得 Cy5 信号恢复，从而实现对 circSATB2 的检测。
- 检测性能：凭借 DSH 纳米结构出色的抗降解能力、优越的动力学行为，以及 KF 介导的延伸反应的高扩增效率和 DNA 纳米聚集体的信号增强作用，该纳米系统能在 37°C 等温条件下，30 分钟内实现对 circSATB2 的 “混合即读” 检测，检测限低至 77.56 fM 。
- 细胞内检测与癌症识别：该系统还具备单细胞灵敏度，能够测量细胞内的 circSATB2，探索其生物学功能。更重要的是，它可以精准识别肺癌的不同阶段（I/II/III）和亚型（IA1/IA2/IA3/IB）。
研究结论表明，这种回文交联 DNA 纳米聚集体系统在 circRNA 检测和肺癌诊断方面展现出了卓越的性能。与之前报道的 circRNA 检测方法相比，它具有显著优势。其 DNA 纳米球的组装仅需简单退火步骤，大大降低了成本和操作难度。这一成果为深入研究 circRNA 的生物学功能提供了有力工具，也为肺癌的早期筛查和精准诊断开辟了新途径，有望在未来的临床应用中发挥重要作用，为肺癌患者带来更多的希望和曙光。不过，目前该研究可能还处于实验室阶段，未来还需要进一步开展临床试验等研究，验证其在实际医疗场景中的有效性和可靠性 。相信随着研究的不断深入，这一技术将为生命科学和健康医学领域带来更多的惊喜和突破。
