miRNA作为一类非编码RNA，其表达水平受到组织特异性因子的严格控制。miRNA表达的异常与癌症、心血管疾病和神经系统疾病等多种疾病的发生密切相关，因此，miRNA被视为潜在的特异性生物标志物。然而，由于miRNA在细胞内的丰度较低，实现对其浓度的精确检测一直是一个挑战。

 

  传统的熵驱动扩增策略在反应过程中需要额外添加燃料链，并涉及大量序列的冗余，这不仅增加了溶液环境的复杂性，也限制了其在胞内检测中的应用。为了解决这一问题，周楠迪教授团队开发了一种新型的双熵驱动扩增系统，该系统在金纳米粒子（AuNPs）表面构建，无需额外添加燃料链，实现了miRNA-21的高效荧光测定和细胞内成像。

 

  该双熵驱动扩增系统的核心在于其独特的自锁燃料链设计。通过将三链结构附着在两组AuNPs上，并在其中标记Cy5荧光，该系统实现了燃料链的内部化。当目标miRNA-21被识别后，燃料链将自动解锁，驱动循环反应，导致荧光恢复。这种自供电和回收燃料链的设计大大提高了反应过程的自动化和智能化。

 

  研究团队通过一系列实验验证了该双熵驱动扩增系统的性能。实验结果显示，该纳米传感器对miRNA-21的检测具有高度的特异性和灵敏度，其线性响应范围覆盖了从5 pM到25 nM的浓度范围。此外，通过共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）观察，团队发现只有当双熵驱动扩增系统被递送到含有miRNA-21的肿瘤细胞中时，目标miRNA才能启动扩增反应，释放荧光信号。这一发现进一步证实了该系统的胞内检测能力。

 

  周楠迪教授表示，双熵驱动策略的提出为细胞内miRNA分析提供了一种集成而强大的方法，有望在生物医学领域发挥重要作用。该研究不仅为miRNA的检测提供了新的技术手段，也为相关疾病的诊断和治疗提供了新的思路。

 

  此项研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等多项资助的支持。江南大学21级博士后蔡蓉凤为论文的第一作者，周楠迪教授为通讯作者。该成果的发表标志着江南大学生物工程学院在miRNA检测领域的研究取得了重要进展，为未来的研究工作奠定了坚实的基础。