重庆大学Shunbo Li, Shunbo，2024年第6篇SCI
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Analytica Chimica Acta
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A bioinspired heterostructured nanochannel based on dendrimer-gold network and aluminum oxide arrays for sensitive detection of miRNA
Ma W.; Liu L.; Jiang Z.; Zhao C.; Lv Z.; Yang Y.; Xu Y.; Wang L.; Chen L.; Li S.
Published：2024-06-08
DOI：10.1016/j.aca.2024.342630
研究背景
在肿瘤发生过程中，微小RNA作为致癌基因或抑癌基因，能够调节基因表达。因此，对miRNA进行高灵敏度的检测对于癌症的早期诊断至关重要。目前，人工纳米通道被视为一种具有相对高灵敏度和稳定性的优秀生物传感平台，但现有的纳米通道生物传感器主要基于均匀膜，其单调的结构和功能限制了其进一步发展。因此，有必要开发一种具有高离子电流整流性的异质结构纳米通道，以实现对miRNA的高灵敏度检测。
研究内容
在这项研究中，通过界面超组装方法设计了一种由树枝状聚合物-金纳米颗粒网络和阳极氧化铝构成的不对称异质结构纳米通道，可以调节离子传输，实现对目标miRNA的敏感检测。研究结果表明，对称性破坏使得异质结构纳米通道具有出色的离子电流整流性能。由于溶液中DNA级联信号放大引起的纳米通道表面电荷的变化，所提出的异质纳米通道表现出优异的DNA调控离子电流响应。依靠核酸的杂交和构象转变，与肝癌相关的靶向miRNA-122可以间接定量，检测限为1 fM，动态范围从1 fM到10 pM。校准曲线的相关拟合系数R2可达0.996。实验结果表明，该方法在合成样品中具有良好的回收率（98%–105%）。
研究意义
这项研究揭示了纳米通道表面电荷密度如何调节异质结构纳米通道的离子电流响应。设计的异质纳米通道不仅具有高离子电流整流性能，还能通过表面化学性质的变化引起优越的传输性能。所提出的生物传感器在癌症早期诊断、生命科学研究和单个实体电化学检测等方面具有广阔的应用前景。
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