在血清中检测循环瘤核酸的CRISPR/Cas12a冠状病毒纳米机
Aijiao Yuan1,2, Tianrui Sun1,2, Leyuan Chen1,2,3
1State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Ecotoxicology, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China.
Analytical chemistry
|December 6, 2024
概括
研究人员开发了一种CRISPR/Cas12a冠状病毒纳米机器,用于敏感检测血清中循环的瘤核酸 (CTNA). 这种稳定的纳米机器可以同时检测DNA和RNA,从而改善早期癌症诊断.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 分子生物学分子生物学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 循环瘤核酸 (CTNA) 是癌症诊断和预后的宝贵生物标志物.
- 现有的CTNA检测试验需要提高灵敏度和可靠性.
- 在复杂的生物液体如血清中开发强大的CTNA检测方法至关重要.
研究的目的:
- 设计一种高度敏感和稳定的CRISPR/Cas12a冠状病毒纳米机器,用于检测循环中的瘤DNA (ctDNA) 和RNA (ctRNA).
- 在复杂的生物样本中评估纳米机器的性能,包括未稀释的人类血清.
- 通过同时检测ctDNA和ctRNA,建立一个有前途的癌症早期诊断工具.
主要方法:
- 一个具有蛋白质外,Cas12a/crRNA复合体和金纳米粒子 (AuNP) 核心的CRISPR/Cas12a冠状纳米机的制造.
- 用基质单链DNA (ssDNA) 链对AuNP核心进行装饰.
- 利用CRISPR/Cas12a系统在目标CTNA识别后在ssDNA基板上的附带分离活动来生成信号.
主要成果:
- CRISPR/Cas12a冠状病毒纳米机在生物液体中表现出增强的稳定性,耐受未稀释的人类血清和FBS.
- 该纳米机器成功检测到各种CTNA,包括循环瘤DNA (ctDNA) 具有EGFR突变和microRNA-21.
- 实现了低检测极限:ctDNA的0.14 pM和ctRNA的1.0 pM.
- 能够在复杂的生物样本中同时检测DNA和RNA.
结论:
- 设计的CRISPR/Cas12a冠状病毒纳米机器为CTNA检测提供了一个灵敏,稳定和可靠的平台.
- 这项技术为早期癌症诊断血清中ctDNA和ctRNA的同时分析提供了一个有前途的方法.
- 纳米机器在复杂的生物流体中的强度突出了其临床应用的潜力.
