تفاعل التهجين من الجيل التالي في الموقع: زيادة أكبر، تكلفة أقل، ومتانة أكبر

يوفر تفاعل التهجين المتسلسل (HCR) تضخيم إشارة جزيئية متعددة المسارات، في درجات حرارة ثابتة، خالية من الإنزيمات، في بيئات متنوعة. داخل الأجنة الفقارية السليمة، حيث تكون نسبة الإشارة إلى الخلفية مهمة، يتيح تضخيم HCR في الموقع رسم خرائط متعددة في وقت واحد لمُستهدفات mRNA، مما يعالج تحديًا طويل الأمد في العلوم البيولوجية. باستخدام هذه الطريقة، تؤدي بروب RNA التي تتكامل مع أهداف mRNA إلى بدء تفاعلات متسلسلة يتجمع فيها شعر RNA المسمى بالفلوروفور بشكل تلقائي في بوليمرات تضخيم فلورية مرتبطة. تؤدي خصائص HCR إلى تعدد مسارات بسيط، وعمق اختراق عينة مرتفع، ونسبة إشارة إلى خلفية عالية، وتحديد دقيق للإشارة تحت الخلوية داخل الأجنة الأسماك المفلطحة المصلوبة الكاملة، وهو نظام نموذج قياسي لدراسة تطور الفقاريات. ومع ذلك، فإن مواد RNA مكلفة وضعيفة بالنسبة للتدهور الإنزيمي. علاوة على ذلك، فإن ظروف التهجين الصارمة المستخدمة لتقويض ارتباط الشعر غير النوعي تقلل أيضًا من القوة الدافعة الطاقية لتغذية HCR، مما يسبب توازنًا بين تقليل الخلفية وزيادة الإشارة. هنا، نقوم بإلغاء هذا التوازن من خلال إثبات أنه يمكن تحقيق مستويات خلفية منخفضة باستخدام ظروف تضخيم في الموقع السماحية (0% فورميد، درجة حرارة الغرفة) وتصميم مولدات HCR DNA من الجيل التالي التي تعظم فائدة الطاقة الحرة لكل خطوة من خطوات البلمرة مع الحفاظ على خاصية احتجاز الحركة التي تستند إلى بلمرة شرطية، مما يزيد بشكل كبير من زيادة الإشارة، ويقلل من تكلفة المواد، ويحسن متانة المواد.