杂交链式反应在生物传感、生物成像、生物医药领域中的应用

发展简单、快速、高效、廉价的信号放大技术在生化分析和生物医药等领域具有重要的意义。目前，信号放大机制可分为变温信号放大（如聚合酶链式反应、连接酶链式反应等）和等温信号放大（如滚环复制、DNA链取代反应等）两大类。与变温信号放大机制相比，等温信号放大的方法避免了繁琐的变温程序，操作过程简单易行，已受到广大科研工作者的青睐。杂交链式反应（hybridization chain reaction，HCR）由R. M. Dirks和N. A. Pierce等人于2004年首次提出，是一种基于DNA链取代反应的等温信号放大技术。在HCR体系中，靶分子引发两种DNA茎环交替开环，自组装得到包含大量重复单元的线性双链DNA纳米结构，具有恒温、免酶、放大效率高等优点。

最近，青岛大学的毕赛教授、硕士研究生岳淑珍及临沂大学的张书圣教授发表了题为Hybridization chain reaction: a versatile molecular tool for biosensing, bioimaging, and biomedicine 的综述文章，系统总结了HCR的原理及其在生物传感、生物成像和生物医药领域中的应用，并对HCR的发展前景及面临的挑战进行了讨论与展望。

该综述首先介绍了HCR的基本原理及序列设计原则，系统总结了HCR产物的可视化检测和分析方法，进而从生物传感、生物成像和生物医药三个领域对近年来HCR的相关工作进行了归纳与总结：在生物传感领域，基于待检测物种类的不同，分别对HCR用于光电信号放大检测核酸、蛋白质、酶活性、细胞和小分子的相关工作进行了分类与归纳；在生物成像领域，分别对基于HCR的原位荧光杂交（fluorescence in situ hybridization，FISH）成像分析和活细胞成像分析的相关研究进展进行了详细阐述；在生物医药领域，着重介绍了基于核酸适体功能化的HCR产物作为药物载体用于靶向诊疗的应用。文章最后总结了HCR的发展前景以及面临的主要问题。

该综述对从事生化分析及生物传感相关研究领域的科研工作者具有重要的参考价值和借鉴意义。相关工作发表在Chemical Society Reviews上，并被评选为封底文章。

该论文作者为：Pro. Dr. Sai Bi, Shuzhen Yue, Pro. Dr. Shusheng Zhang

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Hybridization chain reaction: a versatile molecular tool for biosensing, bioimaging, and biomedicine

Chem. Soc. Rev., 2017, 46, 4281, DOI: 10.1039/C7CS00055C

导师介绍

毕赛

http://www.x-mol.com/university/faculty/20846

张书圣

http://www.x-mol.com/university/faculty/46686