综述：电化学发光技术(ECL)解析核酸精细信息：从单核苷酸变异到表观遗传修饰

这篇综述系统阐述了电化学发光(ECL)技术在核酸精细检测中的突破性应用，通过结合链置换扩增(SDA)和酶促反应等策略，实现了对单核苷酸变异(SNVs)、DNA甲基化和RNA动态修饰(如m6A)的单分子级检测，为疾病机制研究和精准医疗提供了高灵敏度、无背景干扰的创新工具。

　　

Abstract

电化学发光(ECL)技术通过电化学反应触发化学发光现象，无需外源光源即可实现高灵敏度、快速响应的核酸精细信息检测。该技术整合了电化学反应的精确控制与化学发光的高灵敏度特性，结合链置换扩增(SDA)和纳米材料信号放大策略，可精准识别单核苷酸变异(SNVs)、DNA甲基化位点及RNA动态修饰(如m⁶A)，为癌症等疾病的早期诊断和个性化治疗提供技术支撑。

Introduction

在分子生物学和精准医学领域，核酸分子的微观变异（如SNVs和m⁶A修饰）是疾病发生发展的关键驱动因素。传统检测方法如Sanger测序和亚硫酸氢盐测序存在灵敏度低、DNA降解严重等问题。ECL技术凭借其时空可控性、高信噪比和单分子检测能力，成为突破现有技术瓶颈的新方案。通过将核酸探针固定在电极界面，结合Ti₃C₂ MXene等纳米材料的信号增强作用，ECL能有效识别基因组细微差异。

ECL-Based Detection of SNVs

单核苷酸变异(SNVs)作为基因组中最常见的遗传变异形式，可通过影响基因表达导致疾病易感性。ECL通过设计特异性探针和酶促级联反应，实现对低频突变的高通量检测，其检测限比传统qPCR技术提升2-3个数量级。

ECL-based epigenetic modification detection

表观遗传修饰如DNA甲基化和m⁶A在肿瘤发生中早于基因突变出现。ECL与滚环扩增(RCA)联用，可动态监测甲基化水平变化，对癌症早期筛查具有独特优势。

Challenges and future perspectives

当前ECL技术面临发光效率低、多靶标检测体系优化等挑战。未来发展方向包括开发新型发光体、微流控芯片集成以及临床样本验证，以推动其在液体活检和即时检测(POCT)中的应用。

CRediT authorship contribution statement

作者团队来自国内机构，研究获福建省科技计划项目资助，声明无利益冲突。