活细胞失调的一个良好指标是其RNA表达的变化。MicroRNA(miRNA)是一种特殊的RNA，被认为是致癌细胞的生物标记。来自中国的一组科学家找到了一种扩增活肿瘤细胞中的miRNA进行生物成像的方法。正如他们在《Angewandte Chemie》杂志上报道的那样，他们的测定是基于由合成DNA和纳米粒子触发的强大的细胞自催化生物回路。

在肿瘤变得可见之前诊断癌症一直是医学上的长期目标之一。细胞中致癌性的生物标志之一是其RNA表达模式，或更准确地说，是引起代谢变性的RNA表达变化。RNA的类型很多，其中一种叫做miRNA的短非编码RNA促进或阻碍了将核编码的遗传信息翻译成蛋白质。因此，检测到改变的miRNA表达谱被认为是细胞变性的可靠指示。

但是，特定miRNA的检测很困难，因为它仅以极少量存在于细胞中，并且必须通过扩增并连接到信号实体(例如荧光染料)才能进行可视化。由王安安(Fuan Wang)领导的中国武汉大学的一组科学家发现了一种合适的miRNA扩增-检测机制，该机制依赖于合成DNA激活的自催化生物电路，从而产生标记肿瘤细胞的强荧光信号。

RNA通常在细胞核中合成，然后转运到细胞质，在细胞质中传递遗传信息。但是，当细胞质中存在合成DNA时，RNA可以结合到DNA链的匹配核苷酸序列上。例如，在抗逆转录病毒治疗中利用这一事实来沉默病毒RNA表达。王和他的同事则相反。通过使合成的DNA链与miRNA匹配，它们触发了自催化扩增电路(称为自催化DNA酶生物电路)形成DNA-miRNA组装体。这些组件进一步生长以形成携带荧光染料的DNAzyme纳米线。

在施用了DNAzyme检测试剂盒后，作者在小鼠模型中观察到了肿瘤发展处的明亮荧光。

为了使脱氧核酶进入肿瘤细胞，研究人员使用了纳米颗粒(一种微小的包裹，可以将药物和其他分子货物运送到细胞中)，这种微粒由具有蜂窝状结构的二氧化锰制成。这组作者说，这种组合物和结构的优点是纳米颗粒可以很容易地被谷胱甘肽激活，谷胱甘肽是肿瘤细胞中大量存在的化学物质。作者写道，另一个优点是释放的锰离子将维持自催化DNA酶的生物回路。

科学家们强调说，他们的自我增强的生物成像系统可以作为一种强大的工具来可视化带有生物标记的肿瘤细胞。由于许多不同的miRNA可以选择性地靶向研究不同的癌症或其他细胞功能障碍，因此这是特别有希望的。