基于RCA-HCR级联线性多剪切位点DNA步行器（LMDW）的电化学生物传感器用于肿瘤标志物超灵敏检测

本文推荐一种创新性DNA步行器（LMDW）策略：通过滚环扩增（RCA）与杂交链反应（HCR）的级联整合，构建具有多重剪切位点的线性DNA步行器，实现乳腺癌相关microRNA-21（miRNA-21）的超灵敏检测（检测限0.72 aM）。该技术突破传统单剪切位点步行器效率瓶颈，显著提升信号放大能力，在20分钟内完成探针捕获，并展现优异的选择性和稳定性，为临床肿瘤标志物检测提供新范式。

　　

Highlight

本研究通过RCA与HCR反应的级联整合，设计出具有高剪切效率的线性多剪切位点DNA步行器（LMDW），成功构建了针对乳腺癌标志物miRNA-21的超灵敏电化学生物传感器。与传统单剪切位点步行器相比，LMDW能容纳大量功能域，显著提升信标探针的剪切效率，使检测限低至0.72 aM，并在20分钟内完成探针捕获。

Design of LMDW

如方案1所示，发夹结构H1可特异性识别目标miRNA-21（T）形成T-H1复合物。在T4 DNA连接酶和phi29 DNA聚合酶作用下，RCA产物作为空间受限模板引发HCR反应，自组装形成二维线性结构，为步行器提供密集的Nb.BbvCI酶切位点。这种"级联约束"设计有效避免了RCA产物自身折叠导致的位点遮蔽问题。

Conclusions

基于RCA限制性HCR反应构建的LMDW，通过功能域的高密度集成实现了信号放大效率的飞跃。实验证明该传感器在MCF-7和HeLa细胞裂解液中能准确区分miRNA-21的表达差异，为核酸级联放大机制研究和临床疾病诊断提供了新视角。