外泌体因来源广泛、结构稳定、包含内容物丰富且在细胞间信息与物质传递中扮演重要角色而被认为是极具潜力的肿瘤诊断标志物，因此，新兴外泌体及外泌体内容物检测技术也层出不穷。近年来，多种基于荧光探针的分析技术被开发出来并成功应用于外泌体miRNA的无损原位分析，但这些方法在外泌体纳米尺度下工作时面临的独特限制因素仍难以解决：在受限空间中，高频布朗运动和碰撞引起非期望的荧光猝灭与荧光共振能量转移，导致信号失真。因此亟需开发一种新型荧光探针来突破上述困境。
近日，中国科学院微系统与信息技术研究所宓现强课题组与同济大学附属第十人民医院朱小立教授、上海大学生命科学学院陈桂芳教授合作构建了一种结构稳定且高度可编程的立方体DNA纳米笼三维分子信标(Cubic DNA nanocage-basedthree-dimensional molecular beacon, ncMB)。相关论文以“CubicDNA
nanocage-based three-dimensional molecular beacon for accurate
detection ofexosomal miRNAs in confined spaces”为题发表于国际知名期刊Biosensors andBioelectronics上 (2022，204：14077)。该工作得到得到上海市优秀学术/技术带头人计划项目（20XD1404600），中国科学院项目（KFJ-STS-QYZD-2021-08-002
）上海市科委项目（20511107600,19511107100, 19511107102），国家自然科学基金（22074090,
82070518,81873539）等项目的资金支持。
(Molecular beacon, MB)
检测时荧光分子之间非期望的荧光猝灭以及多种MB检测时供体荧光分子与受体荧光分子之间非期望的荧光共振能量转移，从而解决信号失真问题。基于优异的抗荧光猝灭与抗荧光共振能量转移性能，ncMB在外泌体检测中获得的荧光信号与传统MB相比可以提高一个数量级。此外，ncMB还具有强大的可编程性和抗干扰能力。因此，ncMB有望成为一种强大而多功能的工具，应用于以外泌体为代表的受限空间内标志物的精准定量分析。
图：受限环境中MB/ncMB和基于MB/ncMB的外泌体miRNA检测示意图
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