近日，國際分析化學領域權威期刊Analytical Chemistry在線發表文章“Nucleic Acid Hybridization Enhanced Luminescence for Rapid and Sensitive RNA and DNA Based Diagnostics”。該論文提出了一種基于核酸雜交增強熒光用于高靈敏核酸檢測的新策略。該成果由SIAT深圳市微納生物傳感重點實驗室（籌）喻學鋒研究員團隊完成，材料界面中心金宗文、羅擎穎副研究員為該文章通訊作者。
論文上線截圖
長壽命發射型核酸探針因其結構可編程、信背比高和靈敏度高等優勢而廣泛應用于生物化學分析。基于長壽命熒光核酸探針可實現熒光共振能量轉移（FRET）的均相檢測，但該技術常受到有效能量轉移距離范圍窄的局限。本研究提出了一種核酸雜交響應發光探針的新策略，可通過核酸雜交將DNA修飾的Lumi4-Tb復合物的光致發光(PL)增加20倍以上，適用于生理條件對各種核酸、蛋白質及其他生物小分子的高靈敏檢測。本研究進一步通過PL壽命分析揭示了發光增強的可能機制：由于單鏈核酸鏈的柔性，堿基和磷酸基團可以與Tb(III)配位，降低Tb復合物的穩定性，導致初始PL較弱。而雜交后，雙螺旋剛性結構抑制了Tb(III)與堿基或磷酸根之間的配位，使得發光增強。基于本機理，可針對不同靶標靈活設計DNA序列，在無需額外核酸擴增的前提下實現對DNA或RNA低至pM的檢測，并且完全適用于真實樣本分析，在臨床診斷中的核酸檢測方面顯示出巨大的潛力。
基于核酸增強發光的核酸高靈敏檢測示意圖
該研究得到國家自然科學基金、廣東省面上項目、中國博士后基金等的支持。
全文獲取鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c02673
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