近日,东南大学医学院姚红红教授团队(http://www.jianglab.cn/YaoLab/laboratory.html)与化工学院张袁健教授团队(https://carbosensing.group)合作在国际权威学术期刊Nature Communications发表了题为“Fast and Sensitive Multivalent Spatial Pattern-Recognition for Circular RNA Detection”的研究论文。该论文开发了一种基于多价空间模式识别的环状RNA检测和成像方法,用于在体标记与示踪、离体细胞、组织和体液检测环状RNA。
环状RNA是一类具有共价闭环结构的特殊RNA分子,是脑功能调控和神经精神疾病病理进程中的重要调控分子,在神经系统疾病诊断和治疗方面具有重要应用前景。然而环状RNA的低丰度、复杂二级结构和与线性RNA的相似性使得其在检测和成像面临诸多挑战。如何快速、高灵敏、特异地检测环状RNA是亟待解决的科学问题。
研究团队创新性地构建了与环状RNA空间匹配的多价DNA纳米结构探针,极大地提高了探针与环状RNA的结合力和检测灵敏度,实现在在体和离体样品中环状RNA的快速检测。相比于传统方法,多价空间模式DNA纳米探针成像灵敏度提高了10倍。其次,通过在DNA纳米结构探针上修饰双光子染料,实现了自由移动活体环状RNA成像和环状RNA递送过程中实时成像跟踪。这项研究显示了多价空间模式在环状RNA快速检测和成像方面具有极大应用潜力,在基于环状RNA的疾病快速诊断和环状RNA功能与机制研究方面具有重要临床意义。
本项研究是在东南大学开展学科交叉青年学者沙龙活动背景下孵化的重要医工交叉项目,通过依托我校优势工科开发的快检和成像新技术,解决了医学方面基于环状RNA的疾病快速诊断和预后评估的瓶颈问题。该论文第一作者为东南大学化工学院周志新教授和医学院韩冰教授,东南大学医学院姚红红教授和化工学院张袁健教授为该论文共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目以及科技部科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大项目等项目资助。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-55364-x