基于三向连接探针的靶向识别反向杂交级联放大技术用于铜绿假单胞菌高灵敏度检测

为解决铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)临床检测灵敏度不足的难题，研究人员开发了一种基于DNA三向连接(TWJ)结构的荧光生物传感器。该技术通过aptamer特异性识别靶标，触发TWJ构象重排形成"Y"型结构，经DNA聚合酶/核酸内切酶介导的链置换扩增(SDA)，实现4.12 cfu/mL的超低检测限，为儿科感染性疾病早期诊断提供新工具。

　　

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)作为重要的条件致病菌，常引发儿科人群的医院获得性感染，甚至导致致死性的P. aeruginosa相关脑膜炎。研究者创新性地构建了基于DNA三向连接(three-way junction, TWJ)结构的荧光生物传感器：通过将特异性识别aptamer嵌入TWJ探针，当靶细菌结合后触发双链DNA分支构象变化，形成两个"Y"型连接结构。这些结构经设计序列桥接后，可激活DNA聚合酶/核酸内切酶协同作用的链置换扩增(strand displacement amplification, SDA)级联反应。该技术突破性地实现了10-10⁵ cfu/mL的宽线性检测范围，检测限低至4.12 cfu/mL，犹如为细菌检测装上了"分子放大器"。其创新性体现在：1) TWJ内嵌aptamer确保识别特异性；2) 酶促级联放大显著提升灵敏度。回收实验验证了方法的可靠性，这种"识别-构变-放大"三级联设计为儿科感染性疾病的精准诊断开辟了新途径。