Ingeniería de un Biosensor Basado en Amplificación Dual de Señal Mediada por CRISPR para la Determinación de ARNm

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Biomédica; Biología Molecular; Química Analítica

Sus antecedentes:

• Los microARNs (miRNAs) son reguladores genéticos cruciales y biomarcadores fiables para la detección temprana y el tratamiento del cáncer.; El miRNA-21 es un biomarcador importante que proporciona información crítica para el diagnóstico, pronóstico y tratamiento del cáncer.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un biosensor electroquímico sensible y sencillo para la detección de miRNA-21.; Integrar la tecnología CRISPR con la amplificación isotérmica y el marcaje enzimático para mejorar la detección.

Principales métodos:

• Se utilizó el sistema CRISPR-Cas12a con amplificación isotérmica autorrepicante de horquilla inducida por el objetivo (SIAM) y marcaje por polimerización de transferasa terminal (TdT).; Se diseñó un ensayo de sonda única para suprimir las reacciones inespecíficas y permitir la amplificación unidireccional de la señal.; Se empleó Cas12a/crRNA para la escisión transversal de ssDNAs modificados, seguida de marcaje TdT y amplificación de señal catalizada por SA-HRP.

Principales resultados:

• Se logró una detección sensible de miRNA-21 con una relación logarítmica entre la corriente catódica y la concentración (20 fM a 5,0 × 10⁸ fM).; Se estableció un bajo límite de detección de 9,2 fM para miRNA-21.; Se cuantificó con éxito el miRNA-21 en muestras de suero comerciales y lisados biológicos.

Conclusiones:

• El biosensor electroquímico desarrollado ofrece un método fácil y sensible para la detección de miRNA-21.; Se demostró el potencial de este biosensor para el diagnóstico temprano del cáncer y la monitorización de la terapia.; Se destacó la integración sinérgica de CRISPR, SIAM y TdT para aplicaciones robustas de biosensado.