スクリーニングされた特定のアプタマーとDNAウォーカー駆動のCRISPR/Cas12aカスケード増幅に基づく5メチルテトラヒドロフォラートの電気化学/色測定センサー

科学分野:

• 生物医学工学
• 分析化学
• バイオセンシング

背景:

• 5- メチルテトラヒドロフォラート (5- MTHF) は,ヒトの代謝に不可欠な葉酸 (ビタミンB9) の主要な生物活性形態である.
• 5-MTHFの正確な定量化は,栄養の評価と食事指針にとって極めて重要です.
• 既存の検出方法は,食品サンプルのような複雑なマトリックスに必要な感度や特異性を欠いている可能性があります.

研究 の 目的:

• 5-メチルテトラヒドロフォラート (5-MTHF) の敏感で選択的な検出のための新しい電気化学/色測定二モードアプタセンサを開発する.
• DNAウォーカー駆動の CRISPR-Cas12a トランス・クリバージ・システムを,信号増幅のための多機能指標と統合する.
• 食品サンプルにおける5MTHF分析のための強力なプラットフォームを確立し,栄養評価を支援する.

主な方法:

• 5MTHF特異アプタマー (D1a) とDNAウォーカー-CRISPR-Cas12aトランス・クリバージ・システムを用いたデュアルモードアプタセンサの構築.
• 電気化学的検出のための金電極 (AuE) 上の多機能指標 (CuMOF@CuO@RuO2@IrO2) を固定する.
• DNAウォーカーシステムによって誘発されたCas12a媒介のssDNA分裂を用いて,電気化学的および色測定信号を生成する.
• 選択性,感度,安定性を含むアプタセンサ性能の特徴づけ

主要な成果:

• アプタセンサは,5-MTHFの検出に高い親和性と特異性を示した.
• 低検出限界は0.044ng/mL (電気化学) と0.114ng/mL (色測定) に達した.
• ダブルモードのアプタセンサは,食品サンプルにおける5-MTHFの定量化に優れた感度,選択性,および再現性を示した.

結論:

• 開発されたDNAウォーカー駆動のCRISPR-Cas12aデュアルモードアプタセンサは,5-MTHF検出のための新しい効果的なプラットフォームを提供します.
• この検出戦略は高い感度と選択性を備えており,食品分析における実用的な応用に適しています.
• アプタセンサは 栄養の評価と栄養補給の指針として 有望です