端粒酶是生物过程中一种重要的核糖核蛋白逆转录酶，它可以合成重复序列TTAGGG。作为一种早期癌症诊断的生物标志物，检测端粒酶活性至关重要。近年来，固态纳米孔受到了广泛的关注，它可以通过电流的变化来实现单分子水平的检测。构筑在固态纳米孔中的功能性分子-金属有机框架具有孔隙度好、比表面积大、可调尺寸等优点，可作为纳米孔的信号探针。MOFs本身的尺寸效应适应于纳米孔的大孔径，其中它们作为信号放大器。可封装的MOFs可以作为信号源，因为它们可以封装电活性物质的小分子，这可以提供一种在纳米孔中更灵敏和准确的检测方法。

我院刘楠楠特聘教授课题组报道了一种新的基于端粒酶分析策略的玻璃纳米孔器件，由DNA功能化金属有机框架(MOFs, PCN-224, C₁₄₄H₁₁₂N₁₂O₆₄Zr₁₅)构建为复合探针(DNA-PCN-224, DNA-PCN-224- MB(亚甲基蓝))。复合探针提供了更多的探针结合位点，因此在端粒酶的识别和扩增下，复合探针在纳米孔受限的结构域空间内会发生明显的聚集行为。由于MOFs的尺寸效应，玻璃纳米孔的相对尺寸减小。这种尺寸效应在大孔隙中表现出良好的信噪比，导致信号放大。通过对纳米粒子的不同修饰，一方面，相对孔径的减小放大了离子电流信号;另一方面，电解电流信号进一步验证了该信号放大的可靠性，该信号放大源于电活性物质MB在金层上发生的电子转移。前者量化了该测定，端粒酶检测范围为0-10,000 Hela cells/mL，检测限为100 Hela cells/mL。本工作为相关端粒酶疾病的检测提供了检测平台，开辟了双信号检测的新方法。

Scheme1玻璃纳米孔双电流系统的示意图

本工作以“Dual-current signal high-sensitivity detection of telomerase using signal amplified DNA functionalized metal-organic frameworks in glass nanopipettes”为题发表在国际知名期刊《Sensors and Actuators B: Chemical》上。温州大学为第一通讯单位，我院2021级研究生郑娟娟为第一作者，我院刘楠楠特聘教授为通讯作者。本研究工作得到国家自然科学基金的资助（21505101)）以及感谢温州大学何华成老师提供的细胞帮助。

文章链接：Dual-current signal high-sensitivity detection of telomerase using signal amplified DNA functionalized metal-organic frameworks in glass nanopipettes, Sensors and Actuators B: Chemical, 2023, doi: 10.1016/j.snb.2023.134950。