具有多变量信号放大功能的自动供电生物传感系统,用于实时放大PDGF-BB的检测
Futing Wang1, Peng Wang2, Hongfen Yang3
1Molecular Science and Biomedicine Laboratory, State Key Laboratory for Chemo/Bio-Sensing and Chemometrics, College of Material Science and Engineering, College of Chemistry and Chemical Engineering, College of Biology, Hunan University, Changsha 410082, China.
Analytical chemistry
|October 27, 2023
概括
这项研究引入了一种自动供电的生物传感系统,用于快速和超灵敏地检测血小板衍生生长因子-BB (PDGF-BB). 该系统利用酶式生物燃料细胞和DNA放大实时监测,帮助早期癌症诊断.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 生物传感器是一种生物传感器.
- 分子诊断学 分子诊断
背景情况:
- 血小板衍生生长因子-BB (PDGF-BB) 是各种癌症的关键生物标志物,包括结直肠癌.
- 对PDGF-BB的超敏感和实时检测对于早期诊断和有效的治疗监测至关重要.
- 现有的检测方法往往缺乏效率,速度或自动供电能力.
研究的目的:
- 开发一种自动供电的生物传感系统,用于超敏感,高效和实时检测PDGF-BB.
- 通过杂化连锁反应 (HCR) 利用多变量信号放大来提高灵敏度.
- 为了确定PDGF-BB度和生物传感器输出之间的相关性,用于诊断应用.
主要方法:
- 使用酶式生物燃料电池 (EBFC),电容器和数字多元仪构建了一个自动供电的生物传感系统.
- 采用杂交连锁反应 (HCR) 进行信号放大,触发氧化还原反应.
- 使用aptamer-target结合来调节HCR并控制生物传感器的开放电路电压 (EOCV).
主要成果:
- 实现了PDGF-BB的超敏感检测,其极限为0.031 pg/mL (S/N = 3).
- 通过EOCV的变化,通过PDGF-BB度的实时监测.
- 在HCR的"开启"状态下,EOCV显著增加,由于PDGF-BB的存在,HCR的"关闭"状态下下降.
结论:
- 开发的自动供电生物传感系统为PDGF-BB检测提供了高效和快速的方法.
- 这一创新策略为结直肠癌的早期临床诊断提供了一个有前途的工具.
- 该系统的灵敏度和实时功能为先进的生物标志物监测铺平了道路.
