近几年来,聚二乙炔及其衍生物越来越多地引起科学家们的关注。由于聚二乙炔具有准一维π电子共轭的高分子骨架,独特的环境响应效应,使其在有机光电材料、非线性光学器件、自愈合材料、生物分子检测等领域均有重要潜在应用。最近几年随着医疗技术的发展,在复杂的生物环境中对于miRNA的检测成为研究的一个热点。miRNA目前被证明可以作为肿瘤标记物实现对于癌症的早期检测。因此,灵敏地检测低浓度的miRNA具有重要的意义。在本文中,我们设计了一种新型的聚二乙炔自组装材料-聚二乙炔微米管,实现了对于miRNA-21的高效灵敏检测。聚二乙炔微米管,具有一维的光波导特性,荧光的激发位置和发射位置是彼此分离的,这样有助于减少生物样品中背景荧光的干扰。同时,我们设计了toehold引发的链替换反应,使得检测具有较高的特异性和专一性。基于浓缩富集效应,聚二乙炔微米管的检测极限降低至0.01 nM,和癌症病人血清中miRNA的浓度相当,我们将其应用于人类血清中的检测。聚二乙炔微米管光波导检测系统还可以进一步被设计成可携带的医疗诊断生物芯片,用于实时监测。