一个基于Si-d-CQDs和CRISPR-Cas12a的集成和多功能自制细胞传感器平台,用于在内皮细胞转化为介质酶细胞过渡期间检测CD31
Guolin Yuan1, Dongliang Cheng2, Jian Huang1
1Department of Laboratory Medicine, Taihe hospital, Hubei University of Medicine, Shiyan, Hubei, 442000, China; Hubei Key Laboratory of Embryonic Stem Cell research, Hubei University of Medicine, Shiyan, 442000, Hubei, China; Clinical molecular diagnostic center, Taihe hospital, Hubei University of Medicine, Shiyan, Hubei, 442000, China.
Talanta
|January 29, 2025
概括
这项研究引入了一种新的电化学传感器,用于检测CD31,这是一种与动脉样硬化相关的内皮转移到介质细胞转变 (EndMT) 的关键标志物. 该传感器使用CRISPR-Cas12a系统进行增强的信号放大,从而能够早期检测疾病.
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:
- 内皮转介质过渡 (EndMT) 与动脉样硬化和其他疾病有关.
- 31分化集群 (CD31) 是监测EndMT和诊断动脉样硬化的关键标志物.
- 早期发现CD31对于疾病管理至关重要.
研究的目的:
- 开发一种新的,集成的电化学传感器,用于在EndMT过程中同时进行细胞培养,电刺激和CD31检测.
- 通过使用先进的复合材料和基于CRISPR-Cas12a的信号放大策略来提高传感器性能.
- 为了实现双模式 (光和电化学) 检测,以提高分析精度.
主要方法:
- 用ITO/CS-MXene/PANI复合材料制造一个四电极电化学阵列传感器,用于细胞固定.
- 整合Si-d-CQDs@acDNA-AptCD31-Fc用于双模式信号检测.
- 应用CRISPR-Cas12a系统通过分裂和碎片化分子的电化学丰富来进行信号放大.
主要成果:
- 开发的传感器实现了从1×10^1到1×10^6粒子mL−1 (R2=0.9912) 的广泛线性检测范围.
- 达到了4个粒子mL-1的低检测极限,表明高灵敏度.
- 成功实施了一种新的"信号关闭-超启动"放大策略.
结论:
- 提出的基于CRISPR-Cas12a的电化学传感器为检测EndMT在不同阶段提供了一个有前途的工具.
- 双模式检测能力为先进的分析应用开辟了新的途径.
- 这项技术有助于早期监测动脉样硬化和相关疾病过程.
