课题组合作工作丨ADVANCED SCIENCE丨使用L-DNA逻辑装置提高复杂环境中细胞鉴定的灵敏度

智能DNA逻辑装置能够一步法快速高效分析分离靶标细胞。该装置通过同时分析多种细胞膜蛋白，精准标记靶细胞，实现对特定细胞亚群的快速分离。然而，由于天然的D-DNA在体内环境中易被降解，其作为诊断和治疗工具的应用受到较大限制。

近期，同济大学杨洋教授、中国科学院杭州医学所韩达研究员团队汪俊彦助理研究员及上海交通大学医学院附属仁济医院陈海戈教授团队合作，在《Advanced Science》上发表了题为“Enhanced Sensitivity of Cell Identification in Complex Environments Using Chirally Inverted L-DNA-based Logic Devices”的研究成果。课题组交流硕士生赖梓希，仁济医院泌尿外科主任医师金迪，课题组博士后田园为共同第一作者。

该研究设计并构建了一种基于L-DNA（镜像核苷酸）的智能逻辑装置，结合了D-DNA核酸适体的高特异性靶标识别能力和L-DNA的抗酶降解能力，有效提升了复杂环境中靶细胞识别的灵敏度和准确性。此智能装置展现出卓越的生物稳定性，从而在复杂体内环境中实现精确的细胞识别与分离。

研究团队将D-DNA核酸适体的靶标蛋白特异性与L-DNA的稳定性相结合，构建了基于L-DNA的智能逻辑装置。只有当目标细胞同时表达多个标志物蛋白时，该装置才会触发基于L-DNA的HCR级联信号，从而实现对靶细胞的特异性高效标记。作者通过溶液实验验证了双核酸适体和三核酸适体的L-DNA逻辑装置组装，并利用流式细胞分析和共聚焦显微成像技术证实了该装置对靶细胞的精确标记效果。同时，还进一步评估了L-DNA逻辑装置在复杂环境中对靶细胞的识别能力。

总之，与传统的D-DNA逻辑装置相比，基于L-DNA的逻辑装置展现出更高的稳定性以及更优越的靶细胞识别敏感性和特异性，因而在复杂体内环境中具有显著优势。此外，该研究为在细胞生长的最佳条件下实现靶细胞的特异性分离提供了有力的实验依据。未来研究中，L-DNA探针可进一步与识别细胞表面标志物的抗体结合，从而扩大L-DNA逻辑装置在诊断和治疗中的应用前景。