增加，使其成為人類生命的重大健康挑戰(zhàn)[1]。液體活檢通過分析體液中的生物標志物，如循環(huán)腫瘤DNA(circulatingtumorDNA,ctDNA)、循環(huán)腫瘤細胞(circulatingtumorcell,CTC)和腫瘤來源細胞外囊泡(tumorextracellularvesicle,TEV)等，以跟蹤腫瘤的動態(tài)進展，實現(xiàn)無創(chuàng)、全面的分子分析[2],生物傳感器通過測量標志DNA酶作為一種新興功能核酸，基于其良好的化學穩(wěn)定性、可編程性、便于表面固定和信號轉(zhuǎn)導功能化等優(yōu)勢，已廣泛用于各種液體活檢策略，其中最為常見的為G-四鏈體DNA酶和RNA切割活性DNA酶。本綜述將系統(tǒng)總結(jié)基于DNA酶的生物傳感器在腫瘤液體活檢研究中的最新進展，三維結(jié)構(gòu)而具備特異結(jié)合和序列識別等功能[4]。1994年，Gerald的磷酸二酯鍵的轉(zhuǎn)酯化反應。基于體外選擇-指數(shù)富集配體系統(tǒng)進化(SELEX)技術的發(fā)明[6],在過去三十年里科研人員已經(jīng)鑒定出各種具有催化活性的人工DNA序列，統(tǒng)稱為DNA酶。不同的DNA酶特方式方便地用信號標簽或納米顆粒進行標記以產(chǎn)生各種類型的讀出信號，例如用于激活DNA納米機器的催化劑和用于組裝DNA納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建塊 [7,8]。同時，與蛋白質(zhì)酶或核酶相比，DNA酶化學性質(zhì)穩(wěn)定，在期和回收利用能力。DNA酶具有高催化效率，速率高達1010,催化效雜交鏈式反應(hybridizationchainreaction,HCR)和催化發(fā)夾組裝底物的催化反應。目前在生物傳感中應用最廣泛的是8-17DNA酶和2.8-17DNA酶：2017年，Liu等[13]報道了8-17DNA酶的三維結(jié)構(gòu)。經(jīng)典的8-17DNA酶具有14個核苷酸的催化核心，其中9個核苷酸在催化核心結(jié)構(gòu)域，5個核苷酸在單鏈結(jié)構(gòu)域。 等存在下，進而形成2',3'-環(huán)狀磷酸和5'羥基末端的RNA片段。而是2',3'-環(huán)狀磷酸酯的水解[17]。隨后的研究表明，除催化核心以外的其他位置的核苷酸取代、添加和刪除具有良好的耐受性[18]。Mg2+濃度(10mmol/L或以上)下該DNA酶的催化常數(shù)(kcat)仍其催化核心由15個脫氧核苷酸組成，切割位點位于RNA分子上的2個生2'(3')-環(huán)磷酸和5'羥基末端的切割產(chǎn)物[20]。每個二核的DNA鏈通過分子內(nèi)或分子間霍氏氫鍵形成的核酸三維二級結(jié)構(gòu)[15]。G-四鏈體可以由1條、2條或4條富含G的DNA鏈組成，K+的存在可以進一步穩(wěn)定G-鏈體的結(jié)構(gòu)[22](表1)。20世紀90年代末報告了結(jié)合氯化血紅素的G-四鏈體表現(xiàn)出過氧化物酶的濃度[25]。魯米諾和四甲基聯(lián)苯胺(tetramethylbenzidine,TMB)也通常用作G4/hemin如量子點、銀納米簇、銅納米顆粒、熒光染料等[26]。1.循環(huán)腫瘤核酸檢測：循環(huán)腫瘤核酸包括ctDNA和循環(huán)腫瘤RNAmRNA)、微小RNA(microRNA,miRNA)和長非編碼RNA(long進展的病理過程，并提示良性或惡性病變的存在[42]。針對ctDNAAuNPs-DNA附著提供大的比表面積。該策略檢測限為3.0×10-16mol/L。Xu等[28]報道了一種雙莖發(fā)夾探針的比色生物傳感器，放大的表面增強拉曼散射(surface-enhancedramanscattering,SERS)傳感器，用于測定miRNA-21,該策略在0.5fmol/L至10nmol/L范圍內(nèi)對miRNA-21的檢測具有良好的線性，檢測限為0.5fetoprotein,AFP)、前列腺特異性抗原(proPSA)等。Wei等[31]利用適配體觸發(fā)等溫擴增和DNA酶雙重信號放大構(gòu)建了新型超靈敏熒光適配體傳感器用于檢測血液中CEA,可達一種基于三重信號放大的便攜式比色生物傳感器，該儀器將DNA酶催化和分子信標與陽離子交換反應相結(jié)合，可靈長因子BB,濃度3.16×10-16~3.16×10-12mol/L,檢測限為0.11的電化學傳感器用于檢測CEA,線性響應范圍為10fg/ml至200ng/ml,在檢測蛋白質(zhì)腫瘤標志物策略中，蛋白質(zhì)信號轉(zhuǎn)3.TEV檢測：EV是一類具有磷脂雙分子層的納米級細胞外囊泡(40~160其中腫瘤來源細胞外囊泡在腫瘤免疫抑制、發(fā)揮關鍵作用[43]。在磷脂雙分子層上高表達的特異性蛋白(如簇狀膠體果胞抗原-63、表皮生長因子受體、上皮細胞黏附分子)常被用作檢測癌癥相關TEV的生物標記物。最近，人們廣泛關注并努力開發(fā)靈敏而簡單的TEV檢測方法，如表面增強拉曼散射、表面等離子體共振、微流控和電化學等傳感平臺[44]。DNA酶在生物傳感平臺中用作生物分子識別元件增加傳感平臺的選擇性，源性TEV的精準檢測。Gao等[34]開發(fā)了在丁醇加速條件下的piRNA-20365,對MCF-7EV的檢測限分別為3.98或2.69顆粒/μl。好的定量關系。Zhang等[35]創(chuàng)建了一種基于DNA酶誘導的DNA的TEV。通過雙探針識別，DNA步行器的連續(xù)運動實現(xiàn)大量底物鏈的裂解，從而實現(xiàn)了信號放大，電流信號檢測限可以達到3.63×104顆粒/ml。存在時，適配體球形核酸可以通過TEVs的橋接效應附著在微板上，從而觸發(fā)HCR。這個過程伴隨著大量的G-四鏈體DNA酶的形成，使TEV能夠進行視覺定量分析，并達到50顆粒/μl的檢測限。由于TEV尺寸僅為40~160nm左右，因此原位精確測定單個TEV內(nèi)容物是一項重大挑戰(zhàn)，Sun等[45]創(chuàng)新的將微囊泡膜融合技術與DNA酶技術相結(jié)合創(chuàng)建真地鑒定TEV內(nèi)容物，對TEV內(nèi)容物miRNA的檢測限可低至46.5為102~103顆粒/μl。這些技術與DNA酶技術的結(jié)合具有潛在科研前與腫瘤轉(zhuǎn)移過程密切相關[47]。CTC攜帶了蛋白質(zhì)和核酸等關鍵 (PdRu/Pt)分層結(jié)構(gòu)，在DNA酶的輔助下檢測CTCs,該策略檢測限低至2個細胞/ml,檢測范圍寬至2~106個細胞ml。Xiong等[38]限低至1個細胞/ml,外周血中MCF-7細胞的回收率94.0%~104.5%,SERS信號與MCF-7細胞濃度之間具有良好的線性關系。通過檢測各種癌癥外周血中的CTC可以獲得大量有關原發(fā)腫瘤檢測、疾病進展和預后跟蹤的信息。針對CTC分離檢測，目前基于DNA酶的生物傳感具有高特異度、高靈敏度和操作便捷等優(yōu)點，胞污染等不足。其中最具挑戰(zhàn)性的部分是不的CTC性質(zhì)各不相同，這進一步增加了分離和鑒定過程的復雜性。驟和昂貴儀器，新型DNA酶生物傳感器沒有放射性危害、耗時和程序繁研究顯示去甲基酶的失調(diào)與多種疾病密切相關。細胞核內(nèi)調(diào)節(jié)m6A水平的脂肪量和肥胖相關蛋白(fatmassandobesityassociatedprotein,為5.96×10-16mol/L,還能準確區(qū)分健康人和乳腺癌患者組織中的FTO表達水平。Yang等[40]提出了一種基于靶標調(diào)控的DNA酶裂解的均相電化學發(fā)光測定FTO的方法，檢測限為30fmol/L,電化學發(fā)光強度與FTO濃度的對數(shù)在0.0001~100nmol/L范圍呈線性相關。Shi等[41]提出了一種基于三重信號放大的比色生物傳感器，F(xiàn)TO催化的m6A籠狀DNA酶的去甲基化被設計為啟動下游反應的開關，且DNA酶可以在底物裂解后回收，檢測限低至69.9fmol/L。近年來，DNA酶在檢測病毒和細菌病原體、癌癥生物標志物和調(diào)節(jié)性疾病生物標志物方面取得了較大進展。未來隨著技定