综述：基于荧光性RNA适配体的分子诊断探针

《Science China-Chemistry》：Fluorogenic RNA aptamer-based probes for molecular diagnostics

　　

摘要

荧光RNA适配体（FLAPs）在与对应的荧光团结合后激活荧光，从而将分子识别事件直接转化为光学输出，使分子诊断中的可编程信号产生成为可能。本文总结了该领域的核心设计原理、最新进展以及持续影响该领域发展的关键挑战。我们首先从多组分组装、分裂型适配体、基于构象切换的探针以及单核苷酸变异区分等方面对核酸检测策略进行了分类，这些策略共同展示了基于FLAP的探针如何在背景抑制与信号产生之间取得平衡。随后，我们将这一框架拓展至基于FLAP的系统在核酸检测以外领域的不断扩展应用，其中变构型、反应触发型以及转录调控型设计已被改造用于检测化学多样性丰富的非核酸靶标。当与等温扩增相结合时，尤其是通过一锅法工作流程以及在扩增过程中原位生成FLAP的方式，这些系统能够在密闭管格式中将靶标扩增与信号产生直接耦合。通过光谱编码、逻辑门控以及时空读出实现的多重检测进一步拓展了FLAP的应用范围。我们还考察了在胞内应用、转化部署以及真实样本基质中的早期验证方面的进展。最后，我们讨论了即时检测和现场部署的关键考量因素，包括样本预处理、试剂稳定化以及基于仪器和无仪器的读出方式。从更宏观的角度来看，FLAPs可被视为可编程的信号生成模块，其更广泛的应用将取决于稳定性的提升、背景噪声的降低、标准化读出策略的建立以及在复杂真实环境中可靠性能的实现。