近日，陆军军医大学西南医院检验科陈鸣教授团队在材料科学领域顶级期刊《ACS nano》（IF 17.1）上发表了以《末端双茎环锁式探针：一种提高滚环扩增检测循环miRNAs性能的通用策略》为题的论文，提出改变锁式探针结构可同时提高核酸标志物检测特异性和灵敏度的观点，为早癌早筛检测技术助力。

基于锁式探针的滚环扩增技术具有等温扩增、编辑方便、信号输出灵活等优点，在临床上常被用于检测肿瘤、病毒等疾病的核酸标志物。然而，基于传统锁式探针的滚环扩增技术在实际应用中仍存在一定的局限性，如单碱基突变区分能力不足、灵敏度不够高等问题。为解决这些问题，陈鸣教授团队对锁式探针结构进行了创新性地改良，提出了末端双茎环锁式探针策略。

该策略在传统锁式探针的基础上，增加了两个单独的茎环结构。当靶标出现时，须先与茎环的环部杂交，通过熵驱动的链置换打开茎部，将探针的两个末端拉到一起连接成环，这样的设计具有链置换和锁式探针环化的双重优势，有效地增强了靶标识别的特异性。在没有靶标的情况下，两个末端都被封闭在茎部，抑制了检测过程的背景信号，提高了检测灵敏度。

这一创新性地改良，使核酸标志物检测的特异性和灵敏度同时得到了显著提升，实现了单碱基区分能力和七个数量级(0.5 fM~5 nM) 内的良好线性关系，达到aM级的检测限，较传统探针提高了1000倍以上。

研究团队设计了不同长度探针和靶向多种靶标的探针验证了本策略的通用性，并通过分子动力学模拟深入研究了探针结构改变影响检测性能的底层逻辑。此外，该设计还被应用于循环miRNAs多重检测体系中，在实验过程中展现出了良好的临床应用潜力。

末端双茎环锁式探针的设计为提高核酸标志物检测的特异性和灵敏度提供了新的思路，可有效助力于早期癌症的筛查和诊断。下一步，陈鸣教授团队将继续深入探索末端双茎环锁式探针的研究应用，提高分子诊断检测策略。

来源：国际检验医学杂志