Phage-mediated counting by the naked eye of miRNA molecules at attomolar concentrations in a Petri dish
分子诊断是当代医学发展的重要前沿领域之一，内容主要包括对DNA、RNA、蛋白分子（包括抗原和抗体）及microRNA等biomarker分子的诊断。目前分子诊断的主题从最初的DNA定性分析发展到对未知DNA的高通量测序、DNA的定量分析、mRNA的转录水平测定、蛋白表达水平以及microRNA等的定量测定。确定这几类分子在人体样品（细胞、组织或体液）中的准确含量，可以判定人体是否感染病原体、疾病的进展情况以及判断治疗效果，为疾病预警和干预、个性化诊断和预后提供决策性依据，是分子诊断的核心内容。
在临床上广泛使用的Elisa和PCR技术，都是相对定量，必须用标准品进行平行反应来相对定量。近些年，纳米技术用于分子诊断的方法发展迅速。代表性的有基于纳米金标记的颜色法、拉曼光谱指纹以及生物条形码技术。另外，还有其它许多纳米材料形成的各式各样的结构（量子点、表面增强颗粒、树形结构、纳米管、纳米线、纳米悬臂结构、纳米电化学系统）用于构建各种分子诊断系统。这些基于纳米技术的定量检测方法，最终的检测信号皆是集团信号，不能实现一个信号对应一个目标，也就是说，不能寻址。
我们课题组深谙生物学种族的特性及纳米技术的优点，利用了T7噬菌体的可修饰性以及快速生长繁殖的特性（一个T7噬菌体在3小时即可在其宿主平板上生长出一个肉眼可见的噬菌斑），采用生物分子操作技术与纳米合成修饰技术，制备了一种特殊的探针（一个纳米金上修饰一个T7噬菌体），实现了一个肉眼直接计数目标的可寻址（如，一个绿色噬菌斑对应一个A目标，一个红色噬菌斑对应一个B目标）的绝对定量检测策略（见示意图）。
该策略通过对合成的microRNA纯净样品以及真实样本（细胞、血清及肿瘤组织）中microRNA的肉眼计数，证明了其高灵敏度（3 aM）、可寻址及肉眼直接计数的特性。
该检测策略具有检测对象的通用性。对纳米粒子上的配体进行适当替换，不仅可检测核酸类分子，还可检测蛋白类分子，以及病毒等病原体。若将此策略进一步发展为自动化的检测系统，将可实现更快速的定量分析，具有良好的应用前景。
