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Single Functionalized pRNA/Gold Nanoparticle for Ultrasensitive MicroRNA Detection Using Electrochemical Surface-Enhanced Raman Spectroscopy.
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2019-12-18 , DOI: 10.1002/advs.201902477 Taek Lee 1, 2, 3 , Mohsen Mohammadniaei 2 , Hui Zhang 1 , Jinho Yoon 2 , Hye Kyu Choi 2 , Sijin Guo 1 , Peixuan Guo 1 , Jeong-Woo Choi 2
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2019-12-18 , DOI: 10.1002/advs.201902477 Taek Lee 1, 2, 3 , Mohsen Mohammadniaei 2 , Hui Zhang 1 , Jinho Yoon 2 , Hye Kyu Choi 2 , Sijin Guo 1 , Peixuan Guo 1 , Jeong-Woo Choi 2
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Controlling the selective one-to-one conjugation of RNA with nanoparticles is vital for future applications of RNA nanotechnology. Here, the monofunctionalization of a gold nanoparticle (AuNP) with a single copy of RNA is developed for ultrasensitive microRNA-155 quantification using electrochemical surface-enhanced Raman spectroscopy (EC-SERS). A single AuNP is conjugated with one copy of the packaging RNA (pRNA) three-way junction (RNA 3WJ). pRNA 3WJ containing one strand of the 3WJ is connected to a Sephadex G100 aptamer and a biotin group at each arm (SEPapt/3WJ/Bio) which is then immobilized to the Sephadex G100 resin. The resulting complex is connected to streptavidin-coated AuNP (STV/AuNP). Next, the STV/AuNP-Bio/3WJa is purified and reassembled with another 3WJ to form a single-labeled 3WJ/AuNP. Later, the monoconjugate is immobilized onto the AuNP-electrodeposited indium tin oxide coated substrate for detecting microRNA-155 based on EC-SERS. Application of an optimum potential of +0.2 V results in extraordinary amplification (≈7 times) of methylene blue (reporter) SERS signal compared to the normal SERS signal. As a result, a highly sensitive detection of 60 × 10-18 m microRNA-155 in 1 h in serum based on monoconjugated AuNP/RNA is achieved. Thus, the monofunctionalization of RNA onto nanoparticle can provide a new methodology for biosensor construction and diverse RNA nanotechnology development.
中文翻译：
使用电化学表面增强拉曼光谱进行超灵敏 MicroRNA 检测的单功能化 pRNA/金纳米颗粒。
控制RNA与纳米颗粒的选择性一对一缀合对于RNA纳米技术的未来应用至关重要。在这里，开发了具有单拷贝 RNA 的金纳米颗粒 (AuNP) 的单功能化，用于使用电化学表面增强拉曼光谱 (EC-SERS) 进行超灵敏 microRNA-155 定量。单个 AuNP 与包装 RNA (pRNA) 三路连接 (RNA 3WJ) 的一份副本缀合。含有 3WJ 一条链的 pRNA 3WJ 连接至 Sephadex G100 适体，并在每个臂 (SEPapt/3WJ/Bio) 上连接生物素基团，然后将其固定至 Sephadex G100 树脂。所得复合物与链霉亲和素包被的 AuNP (STV/AuNP) 连接。接下来，STV/AuNP-Bio/3WJa 被纯化并与另一个 3WJ 重新组装，形成单标记的 3WJ/AuNP。随后，将单缀合物固定在 AuNP 电沉积氧化铟锡涂层基底上，用于基于 EC-SERS 检测 microRNA-155。与正常 SERS 信号相比，应用 +0.2 V 的最佳电位会导致亚甲基蓝（报告剂）SERS 信号异常放大（约 7 倍）。结果，基于单缀合 AuNP/RNA，实现了 1 小时内血清中 60 × 10-18 m microRNA-155 的高灵敏度检测。因此，RNA在纳米颗粒上的单功能化可以为生物传感器的构建和多样化RNA纳米技术的开发提供新的方法。
更新日期：2019-12-19
中文翻译：
使用电化学表面增强拉曼光谱进行超灵敏 MicroRNA 检测的单功能化 pRNA/金纳米颗粒。
控制RNA与纳米颗粒的选择性一对一缀合对于RNA纳米技术的未来应用至关重要。在这里，开发了具有单拷贝 RNA 的金纳米颗粒 (AuNP) 的单功能化，用于使用电化学表面增强拉曼光谱 (EC-SERS) 进行超灵敏 microRNA-155 定量。单个 AuNP 与包装 RNA (pRNA) 三路连接 (RNA 3WJ) 的一份副本缀合。含有 3WJ 一条链的 pRNA 3WJ 连接至 Sephadex G100 适体，并在每个臂 (SEPapt/3WJ/Bio) 上连接生物素基团，然后将其固定至 Sephadex G100 树脂。所得复合物与链霉亲和素包被的 AuNP (STV/AuNP) 连接。接下来，STV/AuNP-Bio/3WJa 被纯化并与另一个 3WJ 重新组装，形成单标记的 3WJ/AuNP。随后，将单缀合物固定在 AuNP 电沉积氧化铟锡涂层基底上，用于基于 EC-SERS 检测 microRNA-155。与正常 SERS 信号相比，应用 +0.2 V 的最佳电位会导致亚甲基蓝（报告剂）SERS 信号异常放大（约 7 倍）。结果，基于单缀合 AuNP/RNA，实现了 1 小时内血清中 60 × 10-18 m microRNA-155 的高灵敏度检测。因此，RNA在纳米颗粒上的单功能化可以为生物传感器的构建和多样化RNA纳米技术的开发提供新的方法。
京公网安备 11010802027423号