用DNA条形码编码的等离子纳米结构用于基于活动的蛋白酶传感
Subrata Pandit1, Mark Duchow2, Wilson Chao3
1Department of Chemistry, The University of Texas at Austin, 105 E 24th St., Austin, TX 78712, USA.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|November 20, 2023
概括
我们开发了新的DNA条形码等离子体纳米结构,用于敏感的蛋白酶检测. 这些传感器为疾病诊断提供高特异性和多重复合能力.
科学领域:
- 纳米技术 纳米技术
- 生物化学 生化学
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 蛋白酶活性在各种生物过程和疾病状态中至关重要.
- 现有的传感器往往缺乏复杂诊断的灵敏度,特异性或多重复合能力.
研究的目的:
- 开发一类新的高度敏感和多重蛋白酶活性传感器.
- 为了证明DNA条形编码的等离子体纳米结构 (GPD) 对于检测临床相关蛋白酶的实用性.
主要方法:
- 黄金纳米颗粒的功能化与-DNA合物 (GPDs) 作为蛋白酶基质.
- 基于CRISPR/Cas12a的测定用于检测蛋白酶分裂的DNA条形码.
- 通过纳米粒子聚合进行色度检测,用于视觉读取.
主要成果:
- 与商业探测器相比,GPD实现了超过25倍的信号启动和100倍的响应.
- 在室温下,检测极限低至58 pM,具有高灵敏度和选择性.
- 成功检测SARS-CoV-2 3CL蛋白酶和卡斯帕酶3的多重检测,以及在患者衍生细胞系中视觉检测甲素B.
结论:
- 用DNA条形码编码的等离子体纳米结构 (GPD) 为敏感和多重蛋白质酶检测提供了一个强大的平台.
- 在生物传感和疾病诊断方面,GPD提供了显著的优势,包括最小的样本处理和视觉读取能力.
- 这项技术有望在复杂的生物样本中检测生理相关的蛋白酶度,用于临床应用.
