在癌症早期诊断和治疗中，微小核糖核酸（microRNAs, miRNAs）作为生物标志物的作用日益凸显。由于miRNAs在多种癌症中表达异常，它们可用于潜在的癌症诊断、预后和预测。这篇研究论文介绍了一种新型无标记的纳米生物传感器，该传感器基于发夹DNA和局域表面等离子体共振（Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR）技术，专门用于检测癌症中的痕量寡核苷酸生物标志物。
传统的生物检测方法往往需要复杂的标记步骤，而这种基于发夹DNA的等离子纳米生物传感器则提供了一种简便、无标记的检测方案。发夹DNA结构由两段互补的DNA序列组成，形成一个稳定的结构。当目标寡核苷酸与探针单链DNA配对时，发夹结构会打开，这导致DNA修饰的金纳米颗粒表面介电常数的变化。这一变化影响了金纳米颗粒的LSPR散射峰位置，引起显著的红移，从而可以监测到目标分子的存在。
LSPR技术利用金属纳米颗粒在特定波长处的电磁场增强效应，当颗粒周围环境变化时，其共振吸收或散射光谱会发生改变。在本研究中，这种变化被用来实时监控DNA杂交过程，提高了检测的特异性和灵敏度。值得注意的是，这种方法能够在单个纳米颗粒水平上对DNA和miRNA进行无标记检测，检测限高达3 nM，具有很高的检测精度。
此外，由于LSPR散射光谱的优势，这种单个纳米颗粒生物传感器为未来开发用于检测癌症相关miRNAs的高灵敏度方法提供了可能。在未来的研究中，这一技术有望应用于临床样品的分析，以实现更早的癌症检测，从而改善患者的预后和治疗效果。
这篇研究展示了基于发夹DNA的等离子纳米生物传感器在癌症生物标志物检测中的潜力，它的无标记特性、高选择性和单分子级的检测能力，为miRNA的研究和临床应用带来了新的突破。这一创新技术有望推动精准医学的发展，提高癌症早期诊断的效率和准确性。
