外泌體因來源廣泛、結構穩(wěn)定、包含內容物豐富且在細胞間信息與物質傳遞中扮演重要角色而被認為是極具潛力的腫瘤診斷標志物，因此，新興外泌體及外泌體內容物檢測技術也層出不窮。近年來，多種基于熒光探針的分析技術被開發(fā)出來并成功應用于外泌體miRNA的無損原位分析，但這些方法在外泌體納米尺度下工作時面臨的獨特限制因素仍難以解決：在受限空間中，高頻布朗運動和碰撞引起非期望的熒光猝滅與熒光共振能量轉移，導致信號失真。因此亟需開發(fā)一種新型熒光探針來突破上述困境。
近日，中國科學院微系統(tǒng)與信息技術研究所宓現(xiàn)強課題組與同濟大學附屬第十人民醫(yī)院朱小立教授、上海大學生命科學學院陳桂芳教授合作構建了一種結構穩(wěn)定且高度可編程的立方體DNA納米籠三維分子信標(Cubic DNA nanocage-basedthree-dimensional molecular beacon, ncMB)。相關論文以“CubicDNA
nanocage-based three-dimensional molecular beacon for accurate
detection ofexosomal miRNAs in confined spaces”為題發(fā)表于國際知名期刊Biosensors andBioelectronics上 (2022，204：14077)。該工作得到得到上海市優(yōu)秀學術/技術帶頭人計劃項目（20XD1404600），中國科學院項目（KFJ-STS-QYZD-2021-08-002
）上海市科委項目（20511107600,19511107100, 19511107102），國家自然科學基金（22074090,
82070518,81873539）等項目的資金支持。
(Molecular beacon, MB)
檢測時熒光分子之間非期望的熒光猝滅以及多種MB檢測時供體熒光分子與受體熒光分子之間非期望的熒光共振能量轉移，從而解決信號失真問題。基于優(yōu)異的抗熒光猝滅與抗熒光共振能量轉移性能，ncMB在外泌體檢測中獲得的熒光信號與傳統(tǒng)MB相比可以提高一個數量級。此外，ncMB還具有強大的可編程性和抗干擾能力。因此，ncMB有望成為一種強大而多功能的工具，應用于以外泌體為代表的受限空間內標志物的精準定量分析。
圖：受限環(huán)境中MB/ncMB和基于MB/ncMB的外泌體miRNA檢測示意圖
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