双重功能纸质生物传感器用于敏感检测氨酶和人类乳头瘤病毒DNA,使用扩散湿区作为读取输出

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 生物传感器技术技术
• 分子诊断学 分子诊断学

背景情况:

• 氨酸酶 (HAase) 和人类乳头瘤病毒 (HPV) 16 DNA是宫癌的生物标志物.
• 目前的检测方法可能很复杂,需要专门的设备.
• 早期查和监测需要一个简单,灵敏和易于使用的诊断工具.

研究的目的:

• 开发一种新型的双重功能纸质生物传感器,用于同时检测HAase和HPV 16DNA.
• 为了利用扩散湿区作为定量分析的读数.
• 建立一个具有成本效益和用户友好的诊断平台.

主要方法:

• 通过使用氨酸 (HA) 和单链DNA (ssDNA) 合成了目标调节的吸水水凝.
• 利用HAase介导的水凝降解和HPV 16DNA激活的CRISPR/Cas12a跨裂变进行信号生成.
• 通过智能手机成像在纸上生成的扩散湿区的量化检测.

主要成果:

• 在扩散湿区和HAase (0-40 U/mL) 和HPV 16 DNA (0.1-1000 pM) 之间建立了良好的线性关系.
• 达到敏感检测极限:HAase的0.15 U/mL和HPV16 DNA的66.95 fM.
• 在临床尿液和宫刷样本中成功验证了生物传感器.

结论:

• 开发的基于纸张的生物传感器为双分析物检测提供了新的读数.
• 生物传感器对HAase和HPV 16 DNA具有很高的灵敏度和特异性.
• 这个平台具有早期宫癌查和HPV患者监测的巨大潜力.