湖南大学张晓兵教授课题组VIEW：体内核酸传感器-挑战与机遇

核酸生物传感器因其精妙的可编程性、优异的生物相容性及易于化学合成等独特的优势而在近年来成为生物传感和成像的有力工具。通过结合功能核酸（如适配体、DNAzyme、i-motifs等）作为目标识别元件，研究者们开发了许多性能优异的核酸生物传感器，实现了包括金属离子、蛋白质、pH、细胞等肿瘤相关生物标志物的传感及成像。在过去二十年来，核酸生物传感器在环境检测、体外诊断（IVD）及生物成像等领域的应用取得了重大进展。然而这些传感器目前主要在试管实验或活细胞水平上进行疾病诊断和病理研究。近年来，越来越多的研究工作正在探索核酸传感器在临床应用和成像引导治疗方面的极限。然而，由于活体系统的复杂性，目前核酸传感器在活体内的适用性仍面临极大阻碍。因此，亟需开发高性能的活体内核酸生物传感器从而促进其在临床甚至个性化医疗方面的应用。

近来，湖南大学张晓兵教授课题组团队在VIEW上发表邀请综述论文《Nucleic acid sensors in vivo: challenges and opportunities》。

该文概述了活体内核酸生物传感器设计和应用的最新进展，其中强调了构建合适的生物传感器的关键因素。比如常用于核酸传感器的可见光区域的荧光团存在组织穿透深度不足和严重的样品自发荧光干扰的问题，导致其在活体环境中的成像效果较差。将磁共振成像（MRI）、正电子发射断层成像（PET）、光声成像（PA）等深层组织穿透性成像方式与核酸生物传感器相结合就是一种简单而有效的策略。

此外，生物传感器在体内运输过程中容易被非靶标位置的目标物激活，导致假阳性信号和较低空间分辨率。在核酸生物传感器的设计中引入各种可由外部或内源性刺激触发的分子开关就可以提高目标检测和成像的准确性以及时空分辨率。最后，鉴于核酸的固有缺陷，该文还介绍了目前活体内核酸生物传感器的挑战以及一些可能加快生物传感器发展的新策略。

Several typical in vivo nucleic acid biosensors are classified into three parts: (A) In vivo nucleic acid biosensors with different recognition groups. (B) The signal readout methods of nucleic acid biosensors. (C) In vivo nucleic acid biosensors with different molecular switches.

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/VIW.20220064?utm_medium=display&utm_source=xmol&utm_campaign=R32R45C&utm_content=DA30_Xmol_Journal_article_campaign_RM-CHINA_AGT_R32R45C_display_VIW20220064

《致瞰（英文）》（VIEW）创刊于2020年，是由PCEM和Wiley出版集团共同主办的开放获取式英文学术期刊（双月刊）。本刊旨在成为国际高质量的跨学科科研技术交流平台，主要关注生命健康的“可视化”，通过开发新型材料将“诊断”与“治疗”相结合，创造出更具潜力的新型诊断治疗学技术实现精准医疗。期刊于2023年获首个影响因子8.6，JCI指数0.69，2022年度CiteScore为8.6，篇均来源期刊标准影响指标为1.251。先后收录于DOAJ、ESCI、Scopus、CAS、INSPEC等数据库。