当前位置 : X-MOL首页行业资讯 › G-wire信号放大策略构建免标记“Off-On”光电化学生物传感器实现癌细胞中miRNA检测

G-wire信号放大策略构建免标记“Off-On”光电化学生物传感器实现癌细胞中miRNA检测

MicroRNA(miRNA)作为短链非编码RNA分子,与基因调控、免疫细胞的分化发育及肿瘤早期诊断密切相关,因此,对于miRNA的检测在疾病诊断及分子生物学的功能分析方面都具有十分重要的意义。由于miRNA自身的低表达、小尺寸、序列同源性等特性,其准确灵敏的分析检测面临着巨大的挑战。光电化学(Photoelectrochemistry,PEC)核酸生物传感器在构建通用型检测平台上展现巨大潜能,然而,大多数PEC核酸生物传感器依赖“Signal-Off”或“Signal-On”模式来实现检测目的,这可能导致不可忽略的背景信号或假阳性信号的产生,从而影响PEC核酸生物传感器的分析表现。因此,探寻新颖的信号放大策略并用于高灵敏PEC核酸生物传感器构建的任务迫在眉睫。


近期,西南大学化学化工学院李念兵点击查看介绍罗红群点击查看介绍教授团队巧妙地设计“Off-On”模式,利用G-wire超级结构信号放大策略,构建了一种通用型光电化学传感平台实现对miRNA的灵敏检测。其工作原理如图1所示。首先,利用微乳法合成了超薄磷酸铜纳米片(CuPi NSs),并用紫外光诱导还原在其上均匀生长一层金纳米颗粒,以此为光阴极材料(Au-CuPi NSs)来构建修饰电极(Au-CuPi NSs/GCE);然后,设计了两个具有polyA末端的界面探针(P1,P2),polyA末端可保证P1、P2有序固定在修饰电极基底上,同时P1、P2部分碱基可发生碱基互补配对形成DNA双螺旋结构,带正电的金溶胶(GNPs)可通过静电吸附作用与之结合。鉴于GNPs的局域表面等离子体共振吸收,此时会获得Signal-Off光电流信号,接着,通过DNA四通路结构识别目标物miRNA,并在核酸内切酶Nb.BbvCI辅助下定量输出c-myc序列。在Mg2+作用下,通过π-π堆积作用形成高度有序的G-wire超级结构;同时,引入具有光电活性的5,10,15,20-四苯基-21H,23H-卟吩氯化锰(III)(TSPP),由于TSPP自身存在离域π电子,可通过抑制光生载流子复合实现信号放大的目的,最终可获得Signal-On光电流信号。该策略为miRNA高灵敏分析检测开辟了新途径,有望用于癌症早期诊断。

图1.(a)免标记“Off-On”光电化学生物传感器构建示意图;(b)G-wire超级结构形成原理图


相关研究发表在Analytical Chemistry 上,西南大学博士研究生叶萃为论文第一作者。


该论文作者为:Cui Ye, Min Qiang Wang, Hong Qun Luo, and Nian Bing Li

原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):

Label-Free Photoelectrochemical “Off−On” Platform Coupled with G Wire-Enhanced Strategy for Highly Sensitive MicroRNA Sensing in Cancer Cells

Anal. Chem., 2017, 89, 11697-11702. DOI: 10.1021/acs.analchem.7b03150


导师介绍

李念兵

http://www.x-mol.com/university/faculty/13969

罗红群

http://www.x-mol.com/university/faculty/13970


如果篇首注明了授权来源,任何转载需获得来源方的许可!如果篇首未特别注明出处,本文版权属于 X-MOLx-mol.com ), 未经许可,谢绝转载!

英语语言编辑翻译加编辑
开学季购书享好礼新
有奖问卷征集新
材料学领域约200份+SCI期刊
定位全球科研英才
中国图象图形学学会合作刊
东北石油大学合作期刊
动物源性食品遗传学与育种
专业英语编辑服务
上海交大
北京大学
西湖大学
多次发布---上海中医药
中科大
杜克大学
复旦大学
中科大
新加坡
南科大
ACS材料视界
down
wechat
bug