近日，国际分析化学领域权威期刊Analytical Chemistry在线发表文章“Nucleic Acid Hybridization Enhanced Luminescence for Rapid and Sensitive RNA and DNA Based Diagnostics”。该论文提出了一种基于核酸杂交增强荧光用于高灵敏核酸检测的新策略。该成果由SIAT深圳市微纳生物传感重点实验室（筹）喻学锋研究员团队完成，材料界面中心金宗文、罗擎颖副研究员为该文章通讯作者。
论文上线截图
长寿命发射型核酸探针因其结构可编程、信背比高和灵敏度高等优势而广泛应用于生物化学分析。基于长寿命荧光核酸探针可实现荧光共振能量转移（FRET）的均相检测，但该技术常受到有效能量转移距离范围窄的局限。本研究提出了一种核酸杂交响应发光探针的新策略，可通过核酸杂交将DNA修饰的Lumi4-Tb复合物的光致发光(PL)增加20倍以上，适用于生理条件对各种核酸、蛋白质及其他生物小分子的高灵敏检测。本研究进一步通过PL寿命分析揭示了发光增强的可能机制：由于单链核酸链的柔性，碱基和磷酸基团可以与Tb(III)配位，降低Tb复合物的稳定性，导致初始PL较弱。而杂交后，双螺旋刚性结构抑制了Tb(III)与碱基或磷酸根之间的配位，使得发光增强。基于本机理，可针对不同靶标灵活设计DNA序列，在无需额外核酸扩增的前提下实现对DNA或RNA低至pM的检测，并且完全适用于真实样本分析，在临床诊断中的核酸检测方面显示出巨大的潜力。
基于核酸增强发光的核酸高灵敏检测示意图
该研究得到国家自然科学基金、广东省面上项目、中国博士后基金等的支持。
全文获取链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c02673
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