双环发夹介导的DNA组装串联变色银纳米簇用于比率荧光生物传感

本文创新性地提出双环发夹(blH)介导的DNA组装(blDA)策略，通过编程变色银纳米簇(cAgNC)的荧光转换机制，构建了高灵敏度、低背景的比率荧光生物传感器。该研究巧妙设计blH结构，优化反应动力学，实现miRNA-21(I*)的特异性检测，为无标记核酸检测提供了新范式。

　　

Highlight

为克服传统DNA组装技术背景泄漏高、反应速率慢的瓶颈，本研究设计了一种具有双环结构的发夹探针(blH)，通过串联变色银纳米簇(cAgNC)的荧光比率变化，实现对目标物(I*)的超灵敏检测。

Design principle of blDA-based ratiometric fluorescence biosensing

研究团队以乳腺癌标志物miR-21为模型靶标，在blH中精心设计了四个功能模块：突出环(eLn)、靶标识别域、辅助发夹(hH)解旋域和模板发夹(tH)结合域。当靶标存在时，blH被特异性展开并触发级联杂交，形成长链双螺旋DNA聚合物。嵌入聚合物缺刻处的tH会解离其发夹结构，使原本发红光的邻近cAgNC对分离转为绿光发射，通过内置校准实现精确比率检测。

Conclusions

该blDA策略仅需两种发夹探针(blH和hH)的交替杂交即可完成信号放大。实验证实blH茎部设计的突出环能显著提升反应效率，使检测限低至0.1 pM。这种将简易DNA组装与荧光转换纳米簇相结合的方法，为构建新一代无标记生物传感器开辟了新途径。