目标触发多极性可切换多重复合的光电化学平台
Zi-Long Ma1, Jia-Jie Chen2, Xu-Fei Sun1
1Key Laboratory of Chemistry and Engineering of Forest Products, State Ethnic Affairs Commission; Guangxi Key Laboratory of Chemistry and Engineering of Forest Products; Guangxi Collaborative Innovation Center for Chemistry and Engineering of Forest Products; Laboratory of Optic-electric Chemo/Biosensing and Molecular Recognition, Education Department of Guangxi Zhuang Autonomous Region. School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi Minzu University, Nanning 530006, China.
Analytical chemistry
|August 28, 2024
概括
这项研究引入了一种新的光电化学 (PEC) 传感器,用于同时检测疾病生物标志物. 创新的极性切换模式使社区查能够进行敏感和准确的多目标量化.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 生物感应是一种生物感应.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 精确量化多种疾病生物标志物对于有效的社区查至关重要.
- 光电化学 (PEC) 传感器提供了敏感检测的潜力,但使用极性切换模式连续多目标检测的研究是有限的.
研究的目的:
- 开发一种使用目标触发的"阳极-阴极-阳极"极性切换模式同时检测多个分析物的多重PEC生物试验.
- 用microRNA-21 (miRNA-21) 和microRNA-141 (miRNA-141) 作为模型目标来证明传感器的能力.
- 为了提高传感器的实用性和可负担性,以社区为基础的疾病查.
主要方法:
- 一个多重 PEC 生物试验的设计是基于由目标结合触发的"阳极-阴极-阳极"极性切换机制.
- 特定的光敏感材料组合 (Cu2O/黄金纳米粒子/TiO2和CdS/黄金纳米粒子/TiO2) 使用胡须DNA和DNA环结构组装.
- 传感器内置了一个电容器和一个多度计-智能手机连接,以简化组装和降低成本.
主要成果:
- 该PEC传感器实现了miRNA-21和miRNA-141的敏感和选择性量化.
- 对miRNA-21和miRNA-141都观察到从0.01 fM到10 nM的线性检测范围.
- 实现了超低的检测极限:miRNA-21的3.2 aM和miRNA-141的4.3 aM.
- 极性切换模式有效地减少了干扰,并使高灵敏度检测成为可能.
结论:
- 开发的目标触发多极性切换PEC生物测试可使多种疾病生物标志物的敏感和准确的同时检测.
- 传感器设计可以通过修改DNA结构和光敏感材料来适应检测其他多重目标.
- 这种方法对经济高效且方便的社区疾病查具有重大前景.
