含羞草是一种特殊的植物，在外界刺激下能立即关闭。受含羞草刺激响应行为的启发，湖南大学何晓晓教授和王柯敏教授设计了一个y型DNA纳米传感器(DNM)，并将其用于对肿瘤细胞外的pH (pHe)进行传感。

本文要点：

（1）DNM由4条单链DNA链组成，其中A链含有一个适配体片段，可在5’-端进行Cy5标记，I链含有一个i-motif片段，I链和B链的3’-端则分别被Rox和BHQ2标记。起初，DNM处于开放状态，Cy5会从Rox中分离出来并与邻近的BHQ2进行荧光共振能量转移(FRET)，此时只有Rox发出荧光。当DNM通过适配体片段锚定在细胞表面后，i-motif片段会在较的低pH刺激下形成四螺旋结构，释放B链，使DNM进入类似于受刺激的含尾草一般的关闭状态。

（2）在关闭状态下，Cy5会与BHQ2分离，而与Rox则距离很近，进而导致Rox与Cy5之间产生FRET信号。而FRET比值(Cy5/Rox)则可以用于对pHe进行传感。研究表明，DNM具有较高的细胞膜锚定效率和优异的特异性，可以利用对pH敏感的i-motif和两次FRET信号机制实现高分辨率的pHe成像。基于这些优势，DNM也有望成为研究肿瘤细胞外pH相关生理过程的新型高效工具。

Biao Chen. et al. A Mimosa-Inspired Cell-Surface-Anchored Ratiometric DNA Nanosensor for High-Resolution and Sensitive Response of Target Tumor Extracellular pH. Analytical Chemistry. 2020

DOI: 10.1021/acs.analchem.0c03250

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.0c03250