近日，我院2020年引进人才王杰副教授以通讯作者身份在Chemical Communication杂志在线发表最新工作“Activation of palindromes on a degradable modular grafting probe enables ultrasensitive detection of microRNAs”，设计了一种具有可降解特性的模块化探针（modular graft probe, MGP），该探针在无目标的体系中，可通过自身降解极大的降低了传感系统的信号背景，实现超灵敏的miRNAs检测。
恶性肿瘤严重威胁着人类健康发展，早期诊断是降低其死亡率的关键所在。开发有效的肿瘤早期分子诊断技术，将极大的促进临床上对肿瘤患者的早期筛查、治疗监测以及预后评估。研究发现miRNAs与肿瘤的关系也十分密切，它广泛参与肿瘤的生长、分化、调亡、侵袭及转移等多个生物学过程，现已成为一种新型的潜在肿瘤诊断标志物，建立可靠的miRNAs检测技术有利于推动肿瘤早期诊断技术和生物医学的进一步发展。目前的分析技术还远远不能满足当下miRNAs研究发展的需要，这就要求我们进一步发展简单有效、灵敏度高、特异性好的检测手段来满足恶性肿瘤临床及早诊断与及早治疗的需要。
图1. 利用自淬灭核酸探针实现对miRNA-21实现超低背景检测的示意图。
该研究设计的模块化探针由四个模块组成：回文模块、荧光模块、酶切模块以及识别模块。当没有miRNAs时，MGP在体系中可直接被保留外切酶活性的phi29 DNA聚合酶完全降解，不会产生任何的信号干扰，可以将信号背景降低5倍以上；当miRNAs存在时，miRNAs与MGP的识别模块结合，miRNAs作为引物引发一系列的聚合/剪切的循环，产生大量包含回文模块的游离DNA单链。这些回文DNA单链会在聚合酶的作用下在分子间形成DNA双链，从而为SYBR Green I提供大量插入的位点，促使荧光信号的释放从而实现对miRNAs的超灵敏荧光检测。通过对探针的优化，该检测方法可以检测最低1 fM的miRNA-21。
本论文通过简单的核酸探针设计，充分利用生物催化酶的特性，实现了简单、超灵敏的miRNAs检测，为免标记荧光探针技术的开发提供了新的思路。
王杰副教授于2020年12月入职安徽医科大学药学院，加入药剂教研室，主要从事肿瘤早期诊断、肿瘤靶向治疗等纳米医学相关的基础与应用研究。（药剂学教研室）