刺激响应条形码探测器介导的自动供电生物传感器可实现双信号放大,用于超敏感检测循环瘤细胞
Jinxin Men1, Shuzhen Lv1, Yanfang Wang1
1College of Chemistry and Chemical Engineering, Key Laboratory of Shandong Provincial Universities for Functional Molecules and Materials, Qingdao University, Qingdao 266071, P. R. China.
Analytical chemistry
|April 1, 2025
概括
一种新型的自动供电生物传感器使用刺激响应探针检测循环瘤细胞 (CTC). 这种酶式生物燃料细胞系统能够以高特异性进行超敏感的早期癌症诊断.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术纳米技术
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 循环瘤细胞 (CTC) 是早期癌症检测的关键生物标志物.
- 超敏感检测低丰度CTCs需要先进的生物传感器技术.
- 现有的方法往往缺乏早期诊断所需的灵敏度或特异性.
研究的目的:
- 开发一种超敏感的,自动供电的生物传感器,用于检测循环瘤细胞 (CTC).
- 使用刺激响应条码探针 (SRBP) 进行信号放大和CTC识别.
- 通过增强CTC检测能力,使癌症早期诊断成为可能.
主要方法:
- 在磁珠上使用氨酸修饰的ZIF-8框架制造一个对刺激有反应的条形码探针 (SRBP).
- 用aptamers实现SRBP的功能化,用于特定识别肝细胞癌细胞 (HepG2).
- 在CTC检测和刺激反应 (GSH,酸性pH) 时激活酶生物燃料电池 (EBFC) 和DNA双信号放大 (DNAzyme裂变和催化组合).
主要成果:
- 开发的基于EBFC的生物传感器实现了HepG2细胞的超敏感检测.
- 证明了3细胞/毫升的低检测极限.
- 生物传感器对目标CTC表现出极好的特异性.
结论:
- 自动供电的生物传感器有效地集成SRBP,EBFC和DNA双信号放大,用于超敏感的CTC检测.
- 这项技术显示了癌症早期诊断的巨大潜力.
- 该系统为开发各种疾病的先进诊断工具提供了一个有前途的平台.
