杂交链式反应是Dirks和Pierce于2004年提出的一种新型无酶参与的核酸聚合反应,仅由目标分子引发若干种自身稳定的DNA茎环结构发生级联反应产生具有切口的长链DNA结构。每一个起始目标分子可以触发一个杂交链式反应形成一个超长链DNA,运用杂交链式反应可以实现目标分子的信号放大。该反应属于等温扩增技术,对仪器的要求大大简化,只需要简单的控温设备既可完成反应。此外,该技术不需要辅助酶的参与,可以极大地降低实验成本,反应的重现性好。近年来,利用该技术进行信号放大被广泛地运用于生物传感领域。
检验室缪鹏博士等在杂交链式反应介导的DNA超分子结构及信号放大效应方面开展了一系列研究工作:Chem. Commun., 2015, 51, 15629; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 6238; Bioconjug. Chem., 2015, 26, 602; Analyst, 2016, 141, 3239; Sci. Rep., 2016, 6, 32219; Electrochim. Acta, 2016, 190, 396; Mol. BioSyst., 2017, in press, doi: 10.1039/C7MB00458C。近期,受邀撰写了一篇题为”Hybridization Chain Reaction Directed DNA Superstructures Assembly for Biosensing Applications”的综述文章,TrAC-Trends Anal. Chem., 2017, 94, 1(影响因子8.442)。文章阐述了杂交链式反应介导的DNA超分子结构形成的机理、特性,与现有的信号放大体系进行了对比,归纳了其优缺点,并讨论了其典型的超灵敏生物传感应用。此外,文章还对该方向的发展前景做出了具体的评述。
以上工作得到了国家重大科研装备研制项目(ZDYZ2013-1),国家自然科学基金(31400847),江苏省自然科学基金(BK20141204)的支持。
图1. 界面杂交链式反应示意图