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北京化工大学王宏与张瑛洧等:用于microRNA-155灵敏检测的可再生双触发三重DNA walker电化学生物传感器的研制

论论资讯 | 2023-12-07 3热度

Analytica Chimica Acta

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Development of a regenerable dual-trigger tripedal DNA walker electrochemical biosensor for sensitive detection of microRNA-155

Meng Jinting; Xu Zihao; Zheng Shasha; Yang Hongqun; Wang Tianfu; Wang Hong; Zhang Yingwei

Published:2024-01-02
DOI:10.1016/j.aca.2023.342026

研究背景

研究人员发现,微小RNA(miRNAs)是许多疾病的有价值的生物标志物,因此提高检测灵敏度成为低丰度miRNA检测研究的一个重要方向。然而,目前单脚DNA walker的信号放大效率受到限制,需要更高效的多脚DNA walker来提高信号放大能力。

研究内容

本研究采用催化发夹(CHA)和APE1酶切反应相结合的方法构建三足DNA walker,驱动其运动以建立级联信号放大系统,用于电化学检测miRNA-155。该生物传感器利用肿瘤细胞内源性miRNA-155和APE1作为双触发器,促进DNA walker的形成和运动,实现高效和可控的信号放大。该生物传感器具有高灵敏度,对miRNA-155的检测限制为10 pM,并成功区分和选择性地检测miRNA-155与其他干扰RNA。在20%血清样品中的成功检测表明其潜在的临床应用。此外,研究人员利用链置换反应创建了一种温和而高效的电极再生策略,以解决电极修饰过程中耗时的挑战。他们成功证明了电极再生多次后当前信号的稳定性。本研究展示了多足DNA walker的高效放大潜力以及链置换在生物传感应用中的有效性和多功能性,为开发可再生的电化学生物传感器开辟了有前途的道路。此可再生策略对于电化学生物传感器既无需标记又具有成本效益,并且有望检测当前应用以外的各种与疾病相关的RNA目标。

研究意义

本研究成功地构建了一个可再生的双触发三足DNA walker电化学生物传感器,能够高效地检测miRNA-155,并成功区分和选择性地检测miRNA-155与其他干扰RNA。此外,研究人员还开发了一种温和而高效的电极再生策略,为电化学生物传感器的开发提供了新思路。该研究结果为开发更高效、更可靠的电化学生物传感器提供了新的思路和方法。

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