Ин ситу и в реальном времени визуализация микрорНК (miRNA) с низкой экспрессией в живых клетках имеет жизненно важное значение для выявления динамических биологических механизмов заболеваний. Однако традиционные системы свободных зондов сталкиваются с препятствиями, такими как деградация нуклеаз внутри клетки, низкая эффективность столкновения молекул и сильные помехи фона. Стратегия усиления сигнала на основе платформы ДНК-наноограничения путем точного анкерования изотермических компонентов амплификации нуклеиновых кислот в трехмерных каркасах, таких как ДНК-тетраэдры, ДНК-наноклетки, ДНК-наношары или ДНК-наномашины, преобразует случайные реакции свободной диффузии в высокоэффективное локальное каскадное усиление, что предоставляет инновационное решение для преодоления указанных ограничений. В статье систематически обзореваются основные механизмы и прогресс применения этой платформы: сначала излагается биологическая стабильность ДНК-наноструктур, затем анализируются пути клеточного поглощения и внутриклеточной доставки, а с физической точки зрения объясняется суть повышения локальной эффективной концентрации и ускорения кинетики реакций в ограниченном пространстве; на этой основе суммируются стратегии проектирования, основанные на ДНК-тетраэдрах, наноклетках, мультиограниченных сетях и наномашинах, а также их применение для высокочувствительной и высокоспецифической визуализации miRNA в живых клетках. Наконец, обсуждаются существующие в данной области проблемы и рассматриваются тенденции развития интеграции нескольких технологий, с целью содействия клинической трансляции платформы ДНК-наноограничения.

microRNA (miRNA); ДНК-наноструктуры; визуализация живых клеток; амплификация нуклеиновых кислот; пространственный эффект ограничения