By introducing palindromic sequences into the classical exponential amplification reaction (EXPAR), we constructed a new palindromic fragment-incorporated multifunctional hairpin probe (P-HP)-mediated symmetric exponential amplification reaction (S-EXPAR), to significantly reduce the background signal caused by inherent nonspecific amplification. A G-triplex/ThT complex was used as the signal reporter for the proposed label-free DNA nanomachine. The P-HP consists of five functional regions: a C-rich region (C), a target DNA recognition region (T′), two nicking sites (X′) and a palindromic fragment (P). When target DNA (T) hybridizes with P-HP, the palindromic fragment at the 3′ end of P-HP is fully exposed. Then, the P-HP/T duplexes hybridize with each other through the exposed P, and EXPAR occurs automatically and continuously on both sides of P under the synergistic effect of polymerase and nicking endonuclease. This is called the S-EXPAR assay. In this system, one T converts to a large number of G-triplex fragments, which can combine with ThT within a short time. The G-triplex/ThT complexes formed act as the signal reporter in a label-free and environmentally friendly format. In this way, the limit of detection of this method is as low as 10 pM with a dynamic response range of 10 pM to 300 nM. In addition, this method can detect other nucleic acids by simply changing the T′ region of the P-HP. Thus, the proposed DNA nanomachine is a potential alternative method for nucleic acid detection.

中文翻译：

---

用于核酸荧光检测的基于对称指数扩增反应的 DNA 纳米机器†

通过将回文序列引入经典指数扩增反应（EXPAR），我们构建了一种新的回文片段结合的多功能发夹探针（P-HP）介导的对称指数扩增反应（S-EXPAR），以显着降低由固有的非特异性扩增。G-triplex/ThT 复合物被用作所提出的无标记 DNA 纳米机器的信号报告器。P-HP 由五个功能区域组成：一个富含 C 的区域 (C)、一个目标 DNA 识别区域 (T')、两个切口位点 (X') 和一个回文片段 (P)。当目标 DNA (T) 与 P-HP 杂交时，P-HP 3' 端的回文片段完全暴露。然后，P-HP/T 双链体通过暴露的 P 相互杂交，EXPAR在聚合酶和切口核酸内切酶的协同作用下自动连续发生在P的两侧。这称为 S-EXPAR 测定。在这个系统中，一个T转化为大量的G-三链体片段，可以在短时间内与ThT结合。形成的 G-tripplex/ThT 复合物以无标记和环保的形式充当信号报告器。这样，该方法的检测限低至 10 pM，动态响应范围为 10 pM 至 300 nM。此外，这种方法可以通过简单地改变 P-HP 的 T' 区域来检测其他核酸。因此，所提出的 DNA 纳米机器是一种潜在的核酸检测替代方法。一个T转化为大量的G-三链体片段，可以在短时间内与ThT结合。形成的 G-tripplex/ThT 复合物以无标记和环保的形式充当信号报告器。这样，该方法的检测限低至 10 pM，动态响应范围为 10 pM 至 300 nM。此外，这种方法可以通过简单地改变 P-HP 的 T' 区域来检测其他核酸。因此，所提出的 DNA 纳米机器是一种潜在的核酸检测替代方法。一个T转化为大量的G-三链体片段，可以在短时间内与ThT结合。形成的 G-tripplex/ThT 复合物以无标记和环保的形式充当信号报告器。这样，该方法的检测限低至 10 pM，动态响应范围为 10 pM 至 300 nM。此外，这种方法可以通过简单地改变 P-HP 的 T' 区域来检测其他核酸。因此，所提出的 DNA 纳米机器是一种潜在的核酸检测替代方法。该方法的检测限低至 10 pM，动态响应范围为 10 pM 至 300 nM。此外，这种方法可以通过简单地改变 P-HP 的 T' 区域来检测其他核酸。因此，所提出的 DNA 纳米机器是一种潜在的核酸检测替代方法。该方法的检测限低至 10 pM，动态响应范围为 10 pM 至 300 nM。此外，这种方法可以通过简单地改变 P-HP 的 T' 区域来检测其他核酸。因此，所提出的 DNA 纳米机器是一种潜在的核酸检测替代方法。