近日，365上市公司官网魏琴课题组在权威期刊《Biosensors and Bioelectronics》上发表了题为“Host-guest confinement in post-metallized COFs for enhanced electrochemiluminescence coupled with Y-shaped DNA amplification for microRNA-499 detection”的研究论文。
该研究成功构建了一种基于后金属化共价有机框架（COF）与Y型DNA级联扩增技术的超灵敏电化学发光（ECL）生物传感器，实现了对急性心肌梗死关键标志物miRNA-499的高精度检测，为重大疾病的早期诊断提供了可靠的技术平台。该研究通过后修饰策略将铱（III）配合物精准配位至联吡啶基COF（Ir@TpBpy）孔道中，利用COF固有的π-共轭骨架构建连续电荷传输通路，并借助其有序多孔结构对共反应剂三乙胺（TEA）产生显著的客体限域效应。密度泛函理论计算证实，Ir@TpBpy对TEA的吸附能大幅提升，有效富集了自由基中间体并加速了电子转移动力学，从而实现了ECL信号的本征放大。同时，研究引入了由Klenow片段与Nt.BbvCI酶驱动的Y型DNA自持式链置换扩增策略，将单分子miRNA识别事件转化为指数级增长的输出链信号，通过置换电极表面预固定的WO3/CuO异质结淬灭剂，触发“信号开启”响应。
图1. 研究内容（图片来源Biosensors and Bioelectronics）
基于该材料与扩增机制，该生物传感器在1 aM至1 nM的线性范围内对miRNA-499实现了低至0.81 aM的超灵敏检出限，并在人血清及心肌细胞裂解液中展现出优异的回收率与抗干扰能力。临床样本的Bland-Altman分析显示，该方法与金标准qRT-PCR结果具有95%的高度一致性。该研究不仅揭示了配位微环境调控与限域增强效应对提升ECL性能的协同机制，也为低丰度核酸标志物的即时检测与精准医学应用提供了全新的理论与物质基础。
该研究由魏琴教授团队指导，得到国家自然科学基金（22574062, 22574063, 22304060）等项目的支持。
DOI: 10.1016/j.bios.2026.118623
撰稿：陈金贵 编辑：白雪飞 编审：于龙泉
