无核酸酶目标循环信号放大技术实现超灵敏多重DNA生物传感

"Nuclease-free target recycling signal amplification for ultrasensitive multiplexing DNA biosensing" 本文报道了一种创新的DNA生物传感技术，该技术利用无核酸酶目标循环信号放大策略，结合自制的电化学设备，实现了对DNA的超灵敏多重检测。在不依赖基因扩增的情况下，这种技术为直接检测DNA提供了巨大潜力。 传统的DNA检测方法通常需要通过聚合酶链反应（PCR）等基因放大技术来提高检测敏感性。然而，这篇摘要介绍的方法摒弃了对核酸酶的依赖，采用了一种基于链置换过程的目标循环策略。在目标DNA存在的情况下，这一系统会被激活，引发一系列的组装步骤，其中涉及三个发夹结构（hairpin structures）。发夹结构是DNA分子中的一种特殊构型，可以打开和闭合，从而在特定条件下释放或捕获其他分子，这里它们用于信号放大过程。 目标循环过程的工作原理是：当目标DNA与传感器上的特定序列配对时，它会触发一个发夹结构的打开，释放出新的发夹结构，这些新结构又可以与更多的目标DNA结合，形成新的复合物，如此循环往复，极大地增强了信号。这种无核酸酶的循环策略避免了传统方法中核酸酶可能导致的背景噪音和误报，提高了检测的特异性和可靠性。 此外，这项技术还引入了多重检测能力，这意味着可以同时检测多种不同的DNA序列。这对于疾病诊断、遗传分析以及环境样本中的生物标志物检测具有重大意义，因为这些场景往往需要检测多种不同的DNA分子。 这篇研究展示了无核酸酶目标循环信号放大技术在超灵敏DNA生物传感领域的应用，为未来开发更为高效、准确且无需复杂前处理步骤的DNA检测方法奠定了基础。通过结合电化学设备，这种技术可能实现便携式和实时的DNA检测，有望在临床诊断、食品安全、环境监测等领域发挥重要作用。