基于级联DNA nanomachine的方法设计：

将串联的DNA nanomachine（DNA Walker、DNA rolling machine）与电化学发光（Electrochemiluminescence, ECL）技术相结合，开发了一种超灵敏、快速、简便地检测miRNA-155方法。该策略包括在DNA轨道功能化电极上设计DNAzyme驱动的DNA Walker和催化发夹组装（catalytic hairpin assembly，CHA）驱动的DNA rolling machine。检测从DNA Walker放大开始，靶标链置换激活的DNAzyme不断切割AuNPs上底物链的腺苷酸下游（3’方向）的磷酸二酯键，使DNA Walker形成球形核酸（spherical nucleic acids，SNA）。之后，生成的SNA在电极上沿着发夹DNA轨道不断滚动并触发CHA反应，实现了信号二次放大和ECL信号读出。通过测量ECL强度对靶标miRNA-155进行定量。值得注意的是，由于DNA Walker和DNA rolling machine的原理分别基于DNAzyme的裂解和CHA，串联DNA nanomachine的信号放大过程无酶参与，整个过程可在室温下操作。与现有的DNA nanomachine检测方法相比，该检测方法取得了两个关键性的进步：（a）操作简单，反应迅速，整个检测过程只需孵育和离心步骤，在室温下约70分钟即可完成。（b）灵敏度高，对miRNA-155的检测限低至0.33aM。

串联DNA nanomachine支持的ECL检测miRNA-155的原理

CDs/PEDOT:PSS/ZIF-8/AuNPs纳米材料作为ECL发射体的检测方法设计：

本研究合成了PEDOT:PSS修饰的CDs/ZIF-8作为高效ECL发射器，该新型发射体具有如下特性：（a）ZIF-8的拓扑秩序和多孔结构使CDs在框架内定位和均匀分布；（b）高导电性PEDOT:PSS和AuNPs促进了纳米材料和电极之间的电子转移，促进了吸附在ZIF-8框架中的CDs的电化学活化。因此，所制备的CDs/PEDOT:PSS/ZIF-8/AuNPs显示出比单个CDs高10倍的ECL发射。基于CDs/PEDOT:PSS/ZIF-8/AuNPs优异的ECL性能和易于标记的特性，将新型复合材料与基于DNAzyme的双循环靶扩增相结合，成功构建了一种新型ECL生物传感器，实现了对miRNA-21的超灵敏、高选择性测定，LOD低至50 aM。

(A)CDs/PEDOT:PSS/ZIF-8/AuNPs的制备工艺。(B)用于miRNA-21检测的ECL生物传感器示意图。

总的来说，构建了两种超灵敏的电化学发光生物传感器，用于无扩增miRNA检测。检测miRNA-155和miRNA-21的LOD分别为0.33 aM和50 aM。