近日，化学院罗细亮教授团队设计了一种自组装的DNA纳米平台，用于细胞内miRNA的原位成像和定量分析。该成果以“A Cell-Anchored and Self-Calibrated DNA Nanoplatform for in situ Imaging and Quantification of Endogenous miRNA in Live Cells: Introducing Two Controls to Normalize the Sensing Signals”为题发表在中国化学会旗舰期刊《CCS Chemistry》。

miRNA参与了细胞增殖、分化和凋亡等重要的生理过程。异常的miRNA表达与某些疾病的发生和发展密切有关，如恶性肿瘤。因此，准确监测细胞内miRNA水平对基础生物学研究和疾病诊断具有重要意义。目前发展的RT-PCR、Northern印迹和微阵列筛选等方法虽然已在细胞裂解液实现了miRNA的检测，但无法适用于活细胞中的原位检测。荧光成像技术具有原位成像、可视化、分辨率高和无创性等优势。然而，传统的荧光传感体系受到信号输出不稳定、探针递送效率低等影响，鲜少能够实现的细胞内定量。

文章设计了自校准的DNA纳米体系，可用于细胞内miRNA的原位成像和定量检测。该体系由五条DNA链自组装而成，且末端标记了胆固醇，能够有效地锚定到各种细胞中。此外DNA纳米结构中设计了多光控位点，能够“定点定时”通过远程光控来调节探针结构和体内的荧光信号。该体系创新性的提出了“双参比”策略，利用两种参比信号实现了对输出信号的校准和归一化，有效避免了外界环境或者操作条件对检测信号的干扰，并最终实现了对活细胞内miRNA的原位成像和直接定量。

文章的第一作者为化学院研究生宋文娟，罗细亮教授和宋志灵副教授为通讯作者，青岛科技大学为第一通讯单位。这项工作得到了山东省重点研发项目基金、国家自然科学基金、山东泰山学者计划、生命科学分析化学国家重点实验室开放基金等项目的资助。