外泌体是由细胞分泌的40 ~ 160 nm 的小囊泡，其广泛存在于血液、尿液等多种体液，具有双层膜结构，携带多种与母细胞相关的生物分子，在细胞间信息交流过程中发挥着重要作用。目前多项研究表明，外泌体与肿瘤的增殖及转移等过程有关，现已成为癌症筛查、诊断和预后治疗的新型生物标志物。然而，外泌体体积小，癌症早期阶段在生物体液中含量低，实现对外泌体的高灵敏、高选择性检测仍然是个挑战。
近期，郑州大学屈凌波教授和李朝辉教授团队利用裂开型核酸适配体构建了温度敏感型可再生电化学传感器用于肿瘤外泌体的检测。相关成果以“Split-aptamer mediated regenerable temperature-sensitive electrochemical biosensor for the detection of tumour exosomes”为题发表在Elsevier旗下Analytica Chimica Acta杂志上（doi：10.1016/j.aca.2022.340027）。郑州大学李朝辉教授和汤进录副教授为论文的共同通讯作者，硕士生刘东方为论文第一作者。
裂开型核酸适配体是将完整的核酸适配体序列通过合适的方法分裂成为两 个或多个片段，这些片段能够在目标物存在的情况下诱导聚集，形成识别构型。裂开型核酸适配体不仅可以有效避免完整核酸适配体序列较长易形成复杂二级结构的问题，还易形成夹心结构被用于电化学传感器的构建。基于此，研究人员构建了一种由裂开型核酸适配体介导的温度敏感型可再生电化学生物传感器，用于对肿瘤外泌体的高灵敏，选择性检测。图1描述了该传感器的工作原理，研究人员将SMMC-7721细胞的核酸适配体分裂为split-a和split-b两部分，并将其用于传感器的构建。split-a通过Au-S连在电极上，split-b修饰亚甲基蓝信号分子。在4℃条件下，裂开的核酸适配体片段具有识别功能，可在电极表面与靶标形成夹心结构，信号探针被连在电极上产生信号。升高温度至37℃后，裂开型核酸适配体丧失识别能力，夹心结构被破坏，信号探针离开电极，信号消失，电极实现再生。
图1裂开型核酸适配体介导的温度敏感型可再生电化学传感器检测肿瘤外泌体原理图研究人员不仅研究了该传感器的检测性能，还探究了该电化学的可再生性能。如图2所示，该传感器可以通过改变温度在30 s内实现再生，再生后依旧良好保持的亲和性及选择性。该团队首次利用裂开型核酸适配体构建了可再生电化学传感器用于肿瘤外泌体的检测。（1）该传感器设计简单而巧妙，使用一个裂开型核酸适配体，即可实现对肿瘤外泌体的高灵敏、特异性检测；（2）该传感器可以简单快速地实现再生，再生策略在一定程度上避免了不同电极间修饰差异带来的问题，对于改善电化学生物传感器的重现性及稳定性具有重要意义，为发展可靠，高效的可再生电化学生物传感器提供了新思路。
图2 （A）该传感器的再生过程示意图；（B）该传感器的在不同温度下对相同浓度靶标外泌体的信号响应；（C）该传感器的可再生性能验证：（i）在4 ℃下检测靶标外泌体，（ii）电极在37 ℃洗涤30 s后的信号，（iii）在4 ℃下使用再生的电极检测靶标外泌体；（D）该传感器在4 ℃和37 ℃的温度调节下实现再生，再生5次检测靶标外泌体（E)该传感器再生后的选择性（误差棒代表三次平行实验的标准偏差）参考文献：Split-aptamer Mediated Regenerable Temperature-sensitive Electrochemical Biosensor for the Detection of Tumour Exosomes. Analytica Chimica Acta 1219 (2022) 340027. doi：10.1016/j.aca.2022.340027.
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