miRNA作为一类辅助肿瘤诊断的生物标志物,开发对其高灵敏性和选择性的检测方法对于相关疾病的诊断至关重要。本文工作中,我们结合了具有特殊酶切活性的双链特异性核酸酶及纳米材料的优点,构建了两种用于miRNA超灵敏检测的电化学传感方法。具体研究内容如下:1.基于双链特异性核酸酶及桥联DNA-金纳米颗粒结构的miRNA电化学传感器首先通过金-巯反应将金纳米颗粒与两条末端巯基化的DNA序列(DNA探针1和2)混合,制备出多功能金纳米颗粒。接着,通过两个部分互补序列(桥式DNA探针1和2)的杂交,形成具有双链中间部分及四个末端单链结构的桥联DNA。这四条单链中的两条可以与DNA探针1杂交,第三条可以与DNA探针2杂交。此外,第四条单链可用于进一步电极定位。因此,桥联DNA结构可以将三个金纳米颗粒绑定在一起,形成桥联DNA-金纳米颗粒复合结构。接下来,在金电极上修饰捕获探针。其发夹结构无法直接捕获桥联DNA-金纳米颗粒。当存在目标miRNA时,发夹结构会打开,形成的DNA/RNA部分可以被双链特异性核酸酶识别并进一步降解其中的DNA。捕获探针余留单链区域可以用于与桥联DNA第四条单链杂交,从而将复合纳米结构固定于电极表面。双链特异性核酸酶的反应将miRNA释放回溶液中以实现目标循环,激活更多的捕获探针。最终,通过分析电化学信号的水平来评估miRNA的初始水平。2.基于双链特异性核酸酶及DNA功能化多孔磁性纳米颗粒的miRNA电化学传感器生物燃料电池系统由氧化铟锡阴极和氧化石墨烯/金纳米颗粒/葡萄糖氧化酶阳极组成。[Fe(CN)6]3-作为电化学探针被包裹在多孔纳米颗粒内部,表面被DNA封闭。在目标存在条件下,miRNA与DNA之间发生杂交反应,使DNA脱离纳米颗粒表面,从而引发[Fe(CN)6]3-的释放。进一步采用双链特异性核酸酶来降解DNA/RNA中的DNA,实现目标miRNA的循环,从而释放更多的电化学探针。最终,通过分析开路电压的增加值来评估miRNA的初始水平。