多组分microRNA流式荧光同时检测新技术

MicroRNA (miRNA) regulation of cell differentiation is a complex process, and multiple and simultaneous miRNA detection is the foundation to explain its biological function, which is a hot current clinical diagnosis technology. Flow fluorescence techniques, which have boomed in recent years, not only have the characteristics of microarray high-throughput, but also possess the features of multi-analytes, high sensitivity, good reproducibility and so on. For these advantages, the flow fluorescence technology is particularly suitable for rapid diagnostic of clinical diseases with a minimal sample. Our group firstly adopted a hairpin DNA-based steric hindrance strategy for the construction of a multiplexed miRNA flow fluorescence detection technology, which was published in the journal of "Analytical Chemistry" in 2014. However, the detection limits were at 0.5 pM for all four target miRNAs, and thus serum samples needed to be enriched more than four times before the detection. The goal of this project is to further improve the sensitivity for successful and accurate detection of clinical samples, by using several amplification platforms including the SiO2 microspheres, reporter probes-initiated polymerase amplification and terminal deoxynucleotidyl transferase strategy, etc. This project will be beneficial for the understanding of miRNA biological function and development of clinical diagnosis technology, and furthermore this novel multiplexed miRNA flow fluorescence detection technology is a general one with a broad range of application possibilities and can be easily extended to the determinations of other biomolecules.

MicroRNA调控细胞的分化是一个复杂的过程，而多种microRNA的同时检测是解释其生物功能的基础，也是目前临床诊断技术的热点。近年来快速发展的流式荧光技术，不仅具有以往微阵列芯片高通量特性，且操作简单、重复性好、灵敏度高，特别适合于一份微量标本，多项指标的快速检测。本课题组最近采用发夹DNA空间位阻法，构建了一种新型多组分microRNA流式荧光检测技术，发表在2014年《Analytical Chemistry》上，但其检测限仅为0.5 pM，检测前需对血清样本进行4倍以上的富集。本课题旨在借助SiO2微球、报告探针聚合酶扩增和转移酶加尾等放大平台，进一步提高检测灵敏度，更好地应用于临床真实样本的灵敏准确检测。以上拟构建的新型多组分miRNA流式荧光平台，不仅有助于microRNA生物功能的基础研究及临床诊断技术的发展，而且能够很容易拓宽至其它生物分子的检测，因而具有广泛的用途。

MicroRNA调控细胞的分化是一个复杂的过程，而多种microRNA的同时检测是解释其生物功能的基础，也是目前临床诊断技术的热点。近年来快速发展的流式荧光技术，不仅具有以往微阵列芯片高通量特性，且操作简单、重复性好、灵敏度高，特别适合于一份微量标本，多项指标的快速检测。基于课题组发表在2014年《Analytical Chemistry》的工作，本项目致力于借助多种放大平台来进一步提高前期构建方法的检测灵敏度，旨在为将来应用于临床真实样本的灵敏准确检测奠定基础。课题研究基本按照标书计划进行并拓展，首先构建了两种基于链霉亲合素放大的多组分miRNA流式荧光检测技术，随后借用了酶放大平台来提高流式荧光检测技术的检测灵敏度，构建了基于DSN和TdT的双重信号放大型三组分miRNA流式荧光检测技术和基于核酸外切酶保护的多组分miRNA流式荧光检测技术。最后进一步致力于保证检测灵敏度的前提下，避免检测系统中采用酶的新方法设计，先后构建了基于模板识别和通用报告探针的miRNA双组份流式荧光检测技术，基于催化发夹自组装的miRNA多组分流式荧光检测方法和无标记空间位阻型三组分miRNA流式荧光适配体技术，并进而拓宽至TdT加尾的两种病原体核酸检测、滚环转录扩增型miRNA适配体检测以及糖苷酶和转录因子的多组分流式荧光检测。基于该项目，合计培养3名博士研究生和2名硕士研究生，目前已撰写标注该项目的学术研究论文5篇，其中4篇已发表，1篇正在投稿中。部分研究内容曾在2017年第十七届亚洲化学大会、2017年药物分析国际研讨会、2018年中国化学会第13届全国分析化学年会、2019 中日韩分析化学研讨会、2019年中国药学会药物分析专业委员会学术年会等会议上介绍。以上拟构建的新型多组分miRNA流式荧光检测技术，不仅有助于microRNA生物功能的基础研究及临床诊断技术的发展，而且能够很容易拓宽至其它生物分子的检测，因而具有广泛的用途。