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Boronate-Affinity Cross-Linking-Based Ratiometric Electrochemical Detection of Glycoconjugates
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2022-06-21 , DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01959 Qiong Hu 1 , Jianwen Wan 1 , Haocheng Wang 1 , Xiaojing Cao 1 , Shiqi Li 1 , Yiyi Liang 1 , Yilin Luo 1 , Wei Wang 1 , Li Niu 1
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2022-06-21 , DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01959 Qiong Hu 1 , Jianwen Wan 1 , Haocheng Wang 1 , Xiaojing Cao 1 , Shiqi Li 1 , Yiyi Liang 1 , Yilin Luo 1 , Wei Wang 1 , Li Niu 1
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Despite the widespread application of the boronate-affinity cross-linking (BAC) in the separation, enrichment, and sensing of glycoconjugates, it remains a huge challenge to integrate the BAC into the selective electrochemical detection of glycoconjugates due to the poor selectivity of the BAC. Herein, we demonstrate a BAC-based ratiometric electrochemical method for the simple, low-cost, and highly sensitive and selective detection of glycoconjugates. Briefly, the methylene blue (MB)-tagged nucleic acid aptamer is exploited as the recognition element to selectively capture target glycoconjugate, to which a large number of ferrocene (Fc) tags are subsequently labeled via the BAC between the phenylboronic acid (PBA) group and the cis-diol site of the oligosaccharide chains on the captured targets. Using the MB tag as the internal reference and the Fc tag as the reporter of the target capture, the dual-signal output enables the ratiometric detection. Due to the presence of a high density of the cis-diol sites on a glycoconjugate, sufficiently high sensitivity can be obtained even without using any amplification strategies. Using glycoprotein mucin 1 (MUC1) as the model target, the signal ratio (IFc/IMB) exhibits good linearity over the range from 0.05 to 50 U/mL, with a detection limit of 0.021 U/mL. In addition to the high sensitivity and selectivity, the results of the analysis of MUC1 in serum samples are acceptable. By virtue of its simplicity, cost-effectiveness, and high robustness and reproducibility, this BAC-based ratiometric electrochemical method holds great promise in the highly sensitive and selective detection of glycoconjugates.
中文翻译：
基于硼酸盐亲和交联的比率电化学检测糖缀合物
尽管硼酸盐亲和交联 (BAC) 在糖缀合物的分离、富集和传感中得到广泛应用，但由于 BAC 的选择性差，将 BAC 集成到糖缀合物的选择性电化学检测中仍然是一个巨大的挑战. 在这里，我们展示了一种基于 BAC 的比率电化学方法，用于简单、低成本、高灵敏度和选择性检测糖缀合物。简而言之，利用亚甲蓝 (MB) 标记的核酸适体作为识别元件，选择性地捕获目标糖缀合物，随后通过苯硼酸 (PBA) 基团之间的 BAC 标记大量二茂铁 (Fc) 标签。和顺式-捕获目标上寡糖链的二醇位点。使用 MB 标签作为内部参考，使用 Fc 标签作为目标捕获的报告基因，双信号输出可实现比率检测。由于糖缀合物上存在高密度的顺式二醇位点，即使不使用任何扩增策略也可以获得足够高的灵敏度。使用糖蛋白粘蛋白 1 (MUC1) 作为模型目标，信号比 ( I Fc / I MB) 在 0.05 到 50 U/mL 的范围内表现出良好的线性，检测限为 0.021 U/mL。除了高灵敏度和选择性外，血清样品中MUC1的分析结果还可以接受。凭借其简单性、成本效益、高稳定性和重现性，这种基于 BAC 的比率电化学方法在糖缀合物的高灵敏度和选择性检测中具有很大的前景。
更新日期：2022-06-21
中文翻译：
基于硼酸盐亲和交联的比率电化学检测糖缀合物
尽管硼酸盐亲和交联 (BAC) 在糖缀合物的分离、富集和传感中得到广泛应用，但由于 BAC 的选择性差，将 BAC 集成到糖缀合物的选择性电化学检测中仍然是一个巨大的挑战. 在这里，我们展示了一种基于 BAC 的比率电化学方法，用于简单、低成本、高灵敏度和选择性检测糖缀合物。简而言之，利用亚甲蓝 (MB) 标记的核酸适体作为识别元件，选择性地捕获目标糖缀合物，随后通过苯硼酸 (PBA) 基团之间的 BAC 标记大量二茂铁 (Fc) 标签。和顺式-捕获目标上寡糖链的二醇位点。使用 MB 标签作为内部参考，使用 Fc 标签作为目标捕获的报告基因，双信号输出可实现比率检测。由于糖缀合物上存在高密度的顺式二醇位点，即使不使用任何扩增策略也可以获得足够高的灵敏度。使用糖蛋白粘蛋白 1 (MUC1) 作为模型目标，信号比 ( I Fc / I MB) 在 0.05 到 50 U/mL 的范围内表现出良好的线性，检测限为 0.021 U/mL。除了高灵敏度和选择性外，血清样品中MUC1的分析结果还可以接受。凭借其简单性、成本效益、高稳定性和重现性，这种基于 BAC 的比率电化学方法在糖缀合物的高灵敏度和选择性检测中具有很大的前景。
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