基于RNA-RNA杂交的纳米电极：高灵敏度miRNA检测新策略

微小RNA（miRNA）作为一类重要的基因表达调控分子，在多种生物学过程中发挥着关键作用。其表达水平的精确检测对于理解细胞功能、疾病机制及生物标志物研究具有重要意义。近年来，基于RNA-RNA杂交的竞争性结合策略与纳米结构电极技术的结合，为miRNA检测提供了新的解决方案。

该技术的核心原理在于RNA分子间的特异性杂交反应。在纳米结构电极表面固定设计良好的RNA探针后，当样品中含有目标miRNA时，两者会依据碱基互补配对原则发生特异性结合。这种分子识别过程具有高度的序列特异性，仅当探针与目标miRNA完全互补时才能形成稳定的双链结构。

纳米材料在该系统中扮演着至关重要的角色。通过构建三维纳米结构界面，显著增加了探针的固定密度，为分子识别提供了更大的反应界面。同时，纳米材料特有的电子传递特性有效增强了电极界面的电子传输效率，为信号检测提供了良好的平台。

在杂交事件发生后，电极表面的电化学特性会发生相应变化。RNA双链分子的形成会改变界面电荷分布状态，影响电子转移速率，从而产生可测量的电化学信号变化。通过测量差分脉冲伏安法（DPV）或交流阻抗（EIS）等电化学技术的变化，可以实现对目标miRNA的定量检测。

该方法展现了优异的检测性能。通过系统优化探针设计、杂交条件和电化学参数，该技术能够实现低至fM级别的检测灵敏度，同时具有良好的序列区分能力，能够有效区分单碱基错配的miRNA类似物。

这种基于RNA-RNA杂交的纳米电极检测策略为miRNA研究提供了强有力的工具。它不仅适用于基础研究中miRNA表达谱分析，还在生物标志物检测、药物开发筛选等领域展现出了广阔的应用前景。随着纳米技术和分子识别技术的进一步发展，这种检测平台将在生命科学研究中发挥越来越重要的作用。