超敏感电化学发光成像检测单细胞中的多个miRNAs,采用闭合双极电极阵列芯片
Yafeng Wu1, Qinglin Gu1, Zhi Wang2
1Jiangsu Engineering Laboratory of Smart Carbon-Rich Materials and Device, State Key Laboratory of Digital Medical Engineering, School of Chemistry and Chemical Engineering, Southeast University, Nanjing 211189, China.
Analytical chemistry
|July 11, 2024
概括
这项研究介绍了一种新的双极电极电化学发光芯片,用于在单细胞中敏感地在现场检测多个microRNA (miRNA). 双信号放大策略提高了疾病诊断的准确性.
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:
- 在单细胞内敏感检测多个生物标志物对于理解疾病机制和改善诊断至关重要.
- 现有的方法往往缺乏用于综合单细胞分析所需的灵敏度或多重复合能力.
研究的目的:
- 开发一种超灵敏的方法,用于在单细胞中实地检测多个微RNA (miRNA).
- 使用双极电极电化学发光 (BPE-ECL) 成像芯片,采用双信号放大策略.
主要方法:
- 设计了一个BPE-ECL成像芯片,用于单细胞捕获和溶解.
- 采用杂交连锁反应 (HCR) 放大和Fc/DNA/Fe3O4纳米探针进行信号增强.
- 利用BPE系统的电中性原则来通过EMCCD生成和检测ECL信号.
主要成果:
- 在单个MCF-7和HeLa细胞中实现了miRNA-21和miRNA-155的敏感视觉检测.
- 在MCF-7 (4385/1932) 和HeLa (1843/1012) 细胞中的miRNA-21和miRNA-155的量化中位拷贝数.
- 证明同时对多个miRNA进行评估,通过消除错误信号,可提高10%的检测精度.
结论:
- 开发的BPE-ECL芯片可以在单细胞中进行超敏感的,现场的多重miRNA检测.
- 双信号放大策略显著提高了检测灵敏度和准确性.
- 这种方法有望在疾病发病研究和诊断中推进单细胞分析.


