MicroRNA-21 (miR-21), eines der zuerst im menschlichen Genom entdeckten miRNA, liefert wichtige Informationen für die Frühdiagnose von Krebs, die medikamentöse Behandlung und die Prognosebewertung. Um die Probleme der niedrigen miRNA-Mengen und komplexen Hintergrundinterferenzen zu lösen, nutzte diese Studie durch UV-Licht ausgelöste DNA-Kettenbrüche in Kombination mit katalytischer Haarnadel-Selbstassemblierung (CHA) und DNAzym-Amplifikation, um einen lichtgesteuerten, kaskadierenden Verstärkersensor (CHA-DNAzyme) zu entwickeln. Die initiierende CHA-Kette war zunächst durch eine Haarnadelschleife mit photolytischer Bindung blockiert und wurde nur durch die gemeinsame Einwirkung von UV-Licht und dem Ziel miR-21 freigesetzt und startete die CHA-Reaktion. Gleichzeitig wurden inaktive DNAzym-Fragmente in metastabile CHA-Schleifenreaktanten integriert und bilden während des CHA-Prozesses aktives DNAzym. Das aktive DNAzym zerschneidet zyklisch die Substratkette S und erreicht so die Signalverstärkung. Unter optimalen Bedingungen zeigte die Plattform eine gute Linearität im Bereich von 0,3 bis 10 nmol/L mit einer Nachweisgrenze von 189 pmol/L. Darüber hinaus weist die Plattform eine hohe Spezifität gegenüber verschiedenen Basenmismatch-Sequenzen auf und wurde erfolgreich zur Detektion von miR-21 in verdünnten Serenproben eingesetzt, was ein gutes Potenzial für die hochsensible miRNA-Analyse zeigt.

Katalytische Haarnadel-Selbstassemblierung; DNAzym; Signalverstärkung; UV-Aktivierung; miR-21