AbstractAn electrochemical switching strategy is presented for the sensitive determination of Staphylococcus enterotoxin B (SEB). It is based on the use of DNA triangular pyramid frustum nanostructure (TPFDNA) consisting of (a) three thiolated probes, (b) one auxiliary probe, and (c) an aptamer against SEB. The TPFDNA was assembled on the gold electrode, with the SEB aptamer designed on top of the TPFDNA. The electron transfer to hexacyanoferrate acting as an electrochemical probe is strongly inhibited in the TPFDNA-modified electrode. This is assumed to be due to the formation of a 3D TPFDNA structure that limits access of hexacyanoferrate to the electrode. Therefore, the Faradaic impedance is large. However, in the presence of SEB, it will bind to the aptamer and dehybridize the hybrid formed between aptamer and its complementary sequence. As a result, the TPFDNA nanostructure changes to an equilateral triangle DNA nanostructure. This results in a more efficient electron transfer and a smaller Faradaic impedance. The method has a detection limit of 0.17 ng mL−1 of SEB (at an S/N of 3) and a dynamic range that covers the 0.2–1000 ng mL−1 concentration range. The applicability and reliability of the method was demonstrated by anayzing (spiked) milk samples, and the results were compared to those obtained with an ELISA kit. The relative standard deviations between the two methods range between −6.59 and 9.33%. Graphical abstractAn electrochemical switching strategy is presented for the sensitive detection of Staphylococcus enterotoxin B based on 3D DNA structure conversion of nanostructure from triangular pyramid frustum to equilateral triangle.

中文翻译：

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使用 DNA 三角锥截头锥体纳米结构的电化学开关阻抗法测定葡萄球菌肠毒素 B

摘要 提出了一种电化学切换策略，用于灵敏测定葡萄球菌肠毒素 B (SEB)。它基于使用由 (a) 三个硫醇化探针、(b) 一个辅助探针和 (c) 一个针对 SEB 的适体组成的 DNA 三棱锥截头体纳米结构 (TPFDNA)。TPFDNA 组装在金电极上，SEB 适配体设计在 TPFDNA 的顶部。在 TPFDNA 修饰的电极中，电子转移到作为电化学探针的六氰基铁酸盐受到强烈抑制。这被认为是由于 3D TPFDNA 结构的形成限制了六氰基铁酸盐进入电极。因此，法拉第阻抗很大。然而，在存在 SEB 的情况下，它将与适体结合并使适体与其互补序列之间形成的杂交体脱杂交。结果，TPFDNA纳米结构变为等边三角形DNA纳米结构。这导致更有效的电子转移和更小的法拉第阻抗。该方法的 SEB 检测限为 0.17 ng mL-1（S/N 为 3），动态范围涵盖 0.2–1000 ng mL-1 浓度范围。该方法的适用性和可靠性通过分析（加标）牛奶样品来证明，并将结果与​​使用 ELISA 试剂盒获得的结果进行比较。两种方法之间的相对标准偏差范围在 -6.59 和 9.33% 之间。图形摘要提出了一种电化学切换策略，用于基于从三角锥锥体到等边三角形的纳米结构的 3D DNA 结构转换，用于敏感检测葡萄球菌肠毒素 B。TPFDNA 纳米结构变为等边三角形 DNA 纳米结构。这导致更有效的电子转移和更小的法拉第阻抗。该方法的 SEB 检测限为 0.17 ng mL-1（S/N 为 3），动态范围涵盖 0.2–1000 ng mL-1 浓度范围。该方法的适用性和可靠性通过分析（加标）牛奶样品来证明，并将结果与​​使用 ELISA 试剂盒获得的结果进行比较。两种方法之间的相对标准偏差范围在 -6.59 和 9.33% 之间。图形摘要提出了一种电化学切换策略，用于基于从三角锥锥体到等边三角形的纳米结构的 3D DNA 结构转换，用于敏感检测葡萄球菌肠毒素 B。TPFDNA 纳米结构变为等边三角形 DNA 纳米结构。这导致更有效的电子转移和更小的法拉第阻抗。该方法的 SEB 检测限为 0.17 ng mL-1（S/N 为 3），动态范围涵盖 0.2–1000 ng mL-1 浓度范围。该方法的适用性和可靠性通过分析（加标）牛奶样品来证明，并将结果与​​使用 ELISA 试剂盒获得的结果进行比较。两种方法之间的相对标准偏差范围在 -6.59 和 9.33% 之间。图形摘要提出了一种电化学切换策略，用于基于从三角锥锥体到等边三角形的纳米结构的 3D DNA 结构转换，用于敏感检测葡萄球菌肠毒素 B。这导致更有效的电子转移和更小的法拉第阻抗。该方法的 SEB 检测限为 0.17 ng mL-1（S/N 为 3），动态范围涵盖 0.2–1000 ng mL-1 浓度范围。该方法的适用性和可靠性通过分析（加标）牛奶样品来证明，并将结果与​​使用 ELISA 试剂盒获得的结果进行比较。两种方法之间的相对标准偏差范围在 -6.59 和 9.33% 之间。图形摘要提出了一种电化学切换策略，用于基于从三角锥锥体到等边三角形的纳米结构的 3D DNA 结构转换，用于敏感检测葡萄球菌肠毒素 B。这导致更有效的电子转移和更小的法拉第阻抗。该方法的 SEB 检测限为 0.17 ng mL-1（S/N 为 3），动态范围涵盖 0.2–1000 ng mL-1 浓度范围。该方法的适用性和可靠性通过分析（加标）牛奶样品来证明，并将结果与​​使用 ELISA 试剂盒获得的结果进行比较。两种方法之间的相对标准偏差范围在 -6.59 和 9.33% 之间。图形摘要提出了一种电化学切换策略，用于基于从三角锥锥体到等边三角形的纳米结构的 3D DNA 结构转换，用于敏感检测葡萄球菌肠毒素 B。17 ng mL-1 的 SEB（信噪比为 3），动态范围涵盖 0.2–1000 ng mL-1 浓度范围。该方法的适用性和可靠性通过分析（加标）牛奶样品来证明，并将结果与​​使用 ELISA 试剂盒获得的结果进行比较。两种方法之间的相对标准偏差范围在 -6.59 和 9.33% 之间。图形摘要提出了一种电化学切换策略，用于基于从三角锥锥体到等边三角形的纳米结构的 3D DNA 结构转换，用于敏感检测葡萄球菌肠毒素 B。17 ng mL-1 的 SEB（信噪比为 3），动态范围涵盖 0.2–1000 ng mL-1 浓度范围。该方法的适用性和可靠性通过分析（加标）牛奶样品来证明，并将结果与​​使用 ELISA 试剂盒获得的结果进行比较。两种方法之间的相对标准偏差范围在 -6.59 和 9.33% 之间。图形摘要提出了一种电化学切换策略，用于基于从三角锥锥体到等边三角形的纳米结构的 3D DNA 结构转换，用于敏感检测葡萄球菌肠毒素 B。两种方法之间的相对标准偏差范围在 -6.59 和 9.33% 之间。图形摘要提出了一种电化学切换策略，用于基于从三角锥锥体到等边三角形的纳米结构的 3D DNA 结构转换，用于灵敏检测葡萄球菌肠毒素 B。两种方法之间的相对标准偏差范围在 -6.59 和 9.33% 之间。图形摘要提出了一种电化学切换策略，用于基于从三角锥锥体到等边三角形的纳米结构的 3D DNA 结构转换，用于敏感检测葡萄球菌肠毒素 B。