microRNAs（miRNAs）是含有莖環結構的miRNA前體，經過Dicer加工之后的一類非編碼的小RNA分子（18~25個核苷酸），是一種小的，類似于siRNA的分子，由高等真核生物基因組編碼，miRNA通過和靶基因mRNA堿基配對引導沉默復合體（RISC）降解mRNA或阻礙其翻譯。
miRNAs在物種進化中相當保守，在植物、動物和真菌中發現的miRNAs只在特定的組織和發育階段表達，miRNA組織特異性和時序性，決定組織和細胞的功能特異性，表明miRNA在細胞生長和發育過程的調節過程中起多種作用。
miRNAs與癌癥
最近的研究發現，miRNA表達與多種癌癥相關，大約50%得到注解的miRNAs在基因組上定位于與腫瘤相關的脆性位點（fragile site）。這說明miRNAs在腫瘤發生過程中起至關重要的作用，這些miRNAs所起的作用類似于抑癌基因和癌基因的功能，有研究人員將miRNA命名為“oncomirs”。
充當抑癌基因作用的miRNA
mir-125b-1，位于染色體的11q24脆性位點，乳腺癌、肺癌、卵巢癌、病人中11q924位點常有缺失，而這一位點并不存在已知的抑癌基因。
65%B細胞慢性淋巴型白血?。–LL）病人，50%的套細胞淋巴瘤病人，16-40%的骨髓瘤病人、60%的前列腺癌病人中有13q14位點的缺失。因此，在這個30Kb的區域中必定有一個腫瘤抑制基因的存在。而mir-15a和mir-16-1位于這一區域中一個功能未知的被稱為LEU2的非編碼蛋白的RNA基因的內含子區域。Climmino等最近報道，miR-15a和miR-16-1負調控BCL2，一個抗凋亡基因，因此，這兩個miRNAs的缺失或下調，導致了BCL2表達的升高，促進了白血病、淋巴瘤和前列腺癌的發生。
有研究報道，mir-143和mir-145在結腸癌中明顯下調。有趣的是，其發夾結構的前體分子在腫瘤和正常組織中含量相似，這表明，可能是由于其成熟過程受到破壞。mir-143和mir-145的腫瘤抑制基因功能不僅僅局限于結腸癌，在乳腺癌、前列腺癌、子宮癌、淋巴癌等細胞系中其表達量也明顯下調。
Takamizawa等發現肺癌病人的let-7表達顯著降低，并且這導致這些病人更差的預后，非小細胞肺癌病人的let-7表達水平越低，其預后越差，術后生存期越短。體外組織培養實驗表明，在人的肺癌細胞中瞬時的表達let-7可以抑制細胞的增殖，這也說明let-7在肺組織中可能是一個抑癌基因。實驗表明，在人類細胞中let-7通過3’非翻譯區域直接抑制癌基因Ras的表達。大約有15-30%的人類腫瘤都含有Ras突變，而激活的突變導致這個蛋白表達上升可以引起細胞轉化。因此，能夠調節Ras蛋白表達的let-7，可以控制細胞的增殖速度。
充當癌基因作用的miRNA
miR-21在膠質母細胞瘤中表達增加。這個基因在腫瘤組織中表達量比正常組織高5-100倍。反義核酸的研究發現這個miRNA通過抑制凋亡而并非影響細胞增殖控制細胞生長，這預示著這個miRNA具有癌基因的功能。另一項獨立研究，利用芯片來檢測腫瘤和正常組織的245個miRNAs的表達水平，也發現膠質母細胞瘤中miR-21表達升高。由于mir-21不是一個大腦特異性的基因，在乳腺癌樣品中表達也有增加，這個基因可能在腫瘤發生中起到廣泛的作用。
Metzler等人發現，在BIC基因上具有一段138個核苷酸的保守序列，編碼mir-155的發夾結構。該研究組還發現在Burkitt淋巴瘤中，miR-155表達量上升了100倍，此外的研究也發現，Hodgkin淋巴瘤等腫瘤中miR-155水平也有提高。因此，mir-155可能是作為一個癌基因和MYC協同作用，而其正常功能是在B細胞的分化中起作用，其可能的靶基因是那些對抗MYC信號通路的基因。
He等人最近發表的論文發現在散布的B細胞淋巴瘤、濾泡型淋巴瘤、套細胞淋巴瘤等腫瘤中常常有13q31位點的擴增。而在這一擴增區域的唯一的基因就是一個非編碼蛋白的RNA，C13orf25，這個轉錄本編碼了mir-17-92基因簇，其中包含了7個miRNAs：miR-17-5p，miR-17-3p，miR-18a，miR-19a，miR-20a，miR-19b-1，and miR-92-1。他們由此推斷，這個基因簇的過表達與腫瘤形成有關，而后通過實驗研究證明，過表達Myc和mir-17-19-b1基因簇淋巴癌與僅有Myc過表達腫瘤相比較，具有更強的增殖能力，更低的細胞死亡率。這些實驗證實，mir-17-19-b1中的miRNAs可以協同地行使癌基因的功能，其靶基因可能是在MYC過表達條件下激活的凋亡蛋白。當凋亡途徑被mir-17-19-b1去除，MYC可以誘導細胞不受控制地增殖，這導致了腫瘤發生。
O’Donnell等人單獨證明了mir-17-92基因簇是一組可能的腫瘤相關的基因。他們用miRNAs芯片篩選過表達MYC，B細胞系P493-6中miRNA表達變化。他們發現MYC誘導了mir-17-92的表達，而這些miRNAs可以抑制E2F1的翻譯。在這一模型中，mir-17-92基因簇所起的作用似乎是抑癌基因的作用，這與上面討論的He等人的發現是相反的。這其中可能的機理是，盡管E2F1可以促進細胞增殖，但是當E2F1的表達水平超過一閾值，它也可以引起凋亡，在此情況下，miRNAs對于E2F1的負調控可能是通過阻斷E2F1的誘導凋亡活性，從而促進MYC介導的細胞增殖，支持了He等提出的模型
miRNA檢測手段
迄今為此，對miRNA 的檢測方法主要有Northern Blot 等基于分子雜交的方法，這些方法敏感度低、耗時長、RNA 的用量較大。
銳博生物采用了國際上公認的核酸檢測標準技術――Real-Time PCR 技術來對miRNA 進行檢測，其具有快速、特異性強、靈敏度高等優點。實時熒光定量PCR分兩種：Taqman探針法和SYBR Green熒光染料法。 檢測原理：莖環結構的逆轉錄引物能與miRNA 3'端部分結合，在逆轉錄酶的作用下進行逆轉錄反應，然后特異的正反向引物和SYBRGreen熒光染料（或探針）共同參與的定量PCR反應體系，實現對逆轉錄產物進行定量檢測。(1)基于莖環結構引物的逆轉錄反應；(2) 實時熒光定量PCR。
miRNA鑒定及功能研究手段
目前鑒定miRNA常用的方法包括直接克隆鑒定，miRNA芯片分析和生物信息學預測。當然計算機預測的miRNA必須經過RT-PCR或Northern試驗分析才能鑒定，另外也可以通過miRNA mimics和inhibitors從功能上進行實驗鑒定。另外序列分析表明，至少有1/3的人類基因與miRNA調控相關，而且越來越多的試驗證據表明miRNA還有很多功能未被發現。研究基因的功能通常是將其從基因組中敲除，然后觀察敲除前后的變化，但在破譯miRNA的功能，我們一般不會采用這種策略，而是通過增強或減弱該miRNA的表達來鑒定其功能。
miRNA mimics是模擬生物體內源的miRNAs，運用化學合成的方法合成，能增強內源性miRNA的功能。而miRNA inhibitor是化學修飾的專門針對細胞中特異的靶miRNA的抑制劑。
近年來人工合成的miRNA（artificial miRNA，amiRNA）已經成功應用于沉默預期靶基因的表達及其功能研究，人工合成的miRNAs既能夠特異性地沉默單一基因，也可以同時沉默多個相關但不相同的基因。miRNA mimics進一步增強內源miRNA的沉默作用，降低細胞內蛋白表達量，進行功能獲得性（gain-of-function）研究；相反，使用化學合成的方法合成miRNA inhibitors，特異的靶向和敲除單個的miRNA分子，可以削弱內源miRNA的基因沉默效應，提高蛋白表達量，進行功能缺失性（loss-of -function）研究，可以用來篩選miRNA靶位點，篩選調控某一基因表達的miRNA，篩選影響細胞發育過程的miRNA?；瘜W合成miRNA mimics和inhibitors是近年來研究的一個新熱點，已經成為研究動植物基因家族功能的有用工具，并有望成為癌癥治療和臨床研究的一種新策略。
miRNA 的特點:MiRNAs具有高度的保守性、時序性和組織特異性。miRNAs的表達方式各不相同。線蟲和果蠅當中的部分miRNA在各個發育階段都有表達而且不分組織和細胞特性，而其他的miRNA則表現出更加嚴謹的時空表達模式（a more restricted spatial and temporal expression pattern）——只有在特定的時間、組織才會表達。細胞特異性或組織特異性是miRNA的表達的主要特點，又如擬南芥中的miR-171僅在其花序中高水平表達，在某些組織低水平表達，在莖、葉等組織中卻無任何表達的跡象；20-24h的果蠅胚胎提取物中可發現miR-12，卻找不到miR3-miR6，在成年果蠅中表達的miR-1和let-7也無法在果蠅胚胎中表達，這同時體現了miRNA的又一特點——基因表達時序性。MiRNA表達的時序性和組織特異性提示人們miRNA的分布可能決定組織和細胞的功能特異性，也可能參與了復雜的基因調控，對組織的發育起重要作用。
miRNA展望
miRNA在細胞分化，生物發育及疾病發生發展過程中發揮巨大作用，越來越多的引起研究人員的關注。隨著對于miRNA作用機理的進一步的深入研究，以及利用最新的例如miRNA芯片等高通量的技術手段對于miRNA和疾病之間的關系進行研究，將會使人們對于高等真核生物基因表達調控的網絡理解提高到一個新的水平。這也將使miRNA可能成為疾病診斷的新的生物學標記，還可能使得這一分子成為藥靶，或是模擬這一分子進行新藥研發，這將可能會給人類疾病的治療提供一種新的手段。
近年來，國際納米科學和納米孔道技術高速發展，并廣泛應用于疾病檢測及治療，為建立有效的癌癥診斷和治療技術提供了新的契機。其發展極大地促進了包括醫學、生物學、電子學、工程學等學科的進步，集中體現在生命科學、納米技術、醫療技術等多學科交叉的創新與集成，現已逐步推廣臨床應用到腫瘤早期篩查（液體活檢）、腫瘤藥物治療（腫瘤納米藥物）等方面。
納米孔是在基質上形成的。現有兩種類型的納米孔：由蛋白質或核酸組成的嵌入脂質或聚合物膜的生物孔，或者是在固體基質中的合成孔。檢測方法是，當單個分子通過或與孔結合/相互作用的時候，電子監測通過孔的離子流。納米孔平臺在過去十年中迅速發展，在DNA和RNA測序、早期疾病診斷和各種其他應用方面取得了重大進展。
miRNA能夠調控基因表達，因此被作為抑制癌癥等疾病相關基因的潛在療法。然而，細胞中miRNA的拷貝數非常少以至于很難被檢測到。11月4日出版的《自然—納米技術》雜志以封面文章形式報道了美國賓夕法尼亞大學瑪麗亞·德恩迪奇（Marija Drndic）研究組發明的一種少量miRNA檢測方法。
Larry McReynolds研究組在至今為止最?。?nm）的氮化硅膜上做出直徑為3nm的納米孔，通過納米孔實現對少量miRNA檢測。首先，特定miRNA與探針雜交形成探針-miRNA復合體，之后通過與病毒蛋白P19結合來富集這種復合體。當這個復合體分子通過納米孔時，每個分子都會產生一個良好的信號，從而可通過納米孔檢測和定量探針-miRNA復合體的豐度。
研究人員表示：“使用薄的納米孔成功提高了信號與噪音的比率。納米孔雖然薄，但是很結實，而且看起來使用納米孔屢試不爽。這使得納米孔成為生物物理應用研究的理想選擇。”（生物谷Bioon.com）