上转换纳米颗粒（UCNP）荧光材料，因其比可见光更深的穿透深度和较好的生物相容性，被广泛应用于生物传感和医学影响等领域。江南大学匡华教授研究团队利用UCNP与金纳米粒子为基元通过核酸杂交进行组装，制备了手性金字塔结构并成功应用于活细胞内的microRNA精准测定。
文献来源：Dual-Mode Ultrasensitive Quantification of MicroRNA in Living Cells by Chiroplasmonic Nanopyramids Self-Assembled from Gold and Upconversion Nanoparticles.
microRNA在肿瘤细胞内高表达，通过定量监测细胞内microRNA的水平，可以有效区分癌细胞和正常细胞。组装体中等离子基元对UCNP荧光团产生较强的淬灭效应，荧光信号极其微弱，然而，该异质三维结构对右圆偏振光具有特异性吸收，在520nm下呈现强烈的圆二色光谱（CD）吸收光谱。
此手性金字塔结构细胞相容性好，能以完整形态进入细胞内。课题组通过精确设计核酸序列，使得三维构象骨架核酸可以特异性地与microRNA 21 发生亲和识别反应。
金字塔探针与细胞内的microRNA发生识别反应后，导致结构离散，在此过程中，特异性的等离子手性信号逐渐减弱而上转换发光信号逐渐增强，通过监测CD响应和荧光响应，实现了细胞内microRNA的定量分析。UCNP荧光信号与细胞内microRNA 21含量呈线性正相关，最低检测限可达0.12 fmol/10µg RNA；CD信号与细胞内microRNA 21含量呈线性负相关，检测限可达0.03 fmol/10µg RNA，为目前报道的最灵敏的胞内原位定量分析方法。
研究成果发表于《J. Am. Chem. Soc.》，并被ACS Cutting-Edge Chemistry专栏进行了推介和点评。
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