基于双重CRISPR-Cas12a的电化学-光双模生物传感器,用于ctDNA检测的多个级联放大
Hehua Zhang1, Hongmin Gao2, Wendi Mu2
1Collaborative Research Center, Shanghai University of Medicine and Health Sciences, Shanghai 201318, China.
Analytical chemistry
|August 12, 2024
概括
这项研究介绍了一种新的双模生物传感器,用于检测非小细胞肺癌 (NSCLC) 中的表皮生长因子受体 (EGFR) 突变. 该传感器使用双CRISPR-Cas12a系统准确量化循环瘤DNA (ctDNA),用于早期癌症诊断.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 分子诊断学 分子诊断
- 在瘤学瘤学.
背景情况:
- 循环瘤DNA (ctDNA) 是癌症早期检测的重要生物标志物.
- 精确量化血清中低丰度ctDNA是一个重要的分析挑战.
- 皮表皮生长因子受体 (EGFR) 突变,如L858R,是非小细胞肺癌 (NSCLC) 的关键标.
研究的目的:
- 开发和验证一种敏感的双模生物传感器,用于检测NSCLC患者的EGFR L858R突变.
- 为了应对人类血清中低丰度ctDNA定量化的挑战.
- 通过精确的生物标志物分析,实现早期瘤检测.
主要方法:
- 使用双CRISPR-Cas12a系统进行信号放大和检测.
- 集成光和电化学检测方法用于信号验证.
- 在限制酶MscI的存在下,利用CRISPR-Cas12a的差异性活性来响应EGFR L858R突变和野生型EGFR (wt EGFR).
主要成果:
- 实现了EGFR L858R的10 fM至1 μM的动态检测范围.
- 确定了372 aM的低检测极限.
- 证明了出色的特异性,可重复性,稳定性和恢复率,验证了传感器的性能.
- 通过光和电化学信号成功量化EGFR L858R.
结论:
- 开发的双模生物传感器准确量化EGFR L858RctDNA,克服了以前的灵敏度限制.
- 双信号方法提高了生物标志物检测的可靠性和准确性.
- 这项技术对早期疾病诊断和瘤学中的生物传感应用具有重大前景.
