一个激光诱导的基于石墨烯的电化学免疫传感器用于核酸甲基化检测
Jingyi Guo1, Mei Zhao1, Chen Chen1
1School of Pharmaceutical Sciences, Key Laboratory of Combinatorial Biosynthesis and Drug Discovery (MOE), Wuhan University, Wuhan, 430071, China. fwang@whu.edu.cn.
The Analyst
|November 21, 2023
概括
这项研究介绍了一种用于检测细胞中的N6-甲基氨酸 (m6A-RNA) 和5-甲基氨酸 (5mC-ssDNA) 的新生物传感器. 激光诱导的石墨烯电极提供灵敏和选择性的双重检测,为护理点诊断铺平了道路.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分析化学 分析化学
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- DNA和RNA甲基化是各种疾病中关键的表观遗传修饰.
- 精确检测甲基化核酸对于疾病诊断和治疗至关重要.
- 激光诱导石墨烯 (LIG) 电极为生物传感应用提供了有前途的性能.
研究的目的:
- 开发一种新型,灵敏和选择性的生物传感器,用于同时检测N6-甲基氨酸 (m6A-RNA) 和5-甲基氨酸 (5mC-ssDNA).
- 为了应对在细胞样本中检测这些关键表观遗传标记的挑战.
- 探索修改后的LIG电极在临床检测 (POCT) 应用中的潜力.
主要方法:
- 一个阶段激光诱导石墨烯 (LIG) 电极的制造.
- 用金纳米颗粒 (AuNPs) 逐步修改LIG电极,使用硫基改性核酸链,使用生物素改性抗体,以及使用斯特雷普塔维丁改性大黄过氧化酶 (SA-HRP).
- 使用过氧化-化 (H2O2-HQ) 系统进行电化学检测,以量化m6A-RNA和5mC-ssDNA度.
主要成果:
- 开发的生物传感器实现了m6A-RNA的2.81 pM和5mC-ssDNA的9.53 pM的低检测极限.
- 对于两个目标,建立了从0.01nM到10nM的宽线性检测范围.
- 该方法表现出优异的选择性,稳定性和可重复性,相对标准偏差 (RSD) 较低.
- 在尖端的HeLa细胞样本中成功检测到了m6A-RNA和5mC-ssDNA.
结论:
- 这项研究成功地展示了基于修改后的LIG电极的m6A-RNA和5mC-ssDNA检测的双生物传感器.
- 生物传感器利用金-硫结合和抗原-抗体相互作用来提高导电性和信号放大.
- 这种方法显示出临床应用的巨大潜力,以及用于表观遗传生物标记分析的POCT技术的进步.
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