外泌体因来源广泛、结构稳定、包含内容物丰富且在细胞间信息与物质传递中扮演重要角色而被认为是极具潜力的肿瘤诊断标志物，因此，新兴外泌体及外泌体内容物检测技术也层出不穷。近年来，多种基于荧光探针的分析技术被开发出来并成功应用于外泌体miRNA的无损原位分析，但这些方法在外泌体纳米尺度下工作时面临的独特限制因素仍难以解决：在受限空间中，高频布朗运动和碰撞引起非期望的荧光猝灭与荧光共振能量转移，导致信号失真。因此亟需开发一种新型荧光探针来突破上述困境。 

近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员宓现强课题组与同济大学、上海大学合作，构建了一种结构稳定且高度可编程的立方体DNA纳米笼三维分子信标（Cubic DNA nanocage-based three-dimensional molecular beacon，ncMB）。ncMB独特三维结构产生的空间位阻以及静电斥力构成了荧光探针之间屏障，可消除基于单种分子信标（Molecular beacon，MB）检测时荧光分子与猝灭分子之间非期望的荧光猝灭以及基于多种MB检测时供体荧光分子与受体荧光分子之间非期望的荧光共振能量转移，从而解决信号失真问题。基于优异的抗荧光猝灭与抗荧光共振能量转移性能，ncMB在外泌体检测中获得的荧光信号与传统MB相比可以提高一个数量级。此外，ncMB还具有强大的可编程性和抗干扰能力。因此，ncMB有望成为一种强大而多功能的工具，应用于以外泌体为代表的受限空间内标志物的精准定量分析。  

相关研究成果以Cubic DNA nanocage-based three-dimensional molecular beacon for accurate detection of exosomal miRNAs in confined spaces为题发表于Biosensors and Bioelectronics。 

上海微系统所在外泌体miRNA原位荧光检测技术方面取得进展