量子点编码用于溶液中单分子生物标记计数在转移性前列腺癌中

科学领域:

• 生物化学 生物化学
• 分子生物学分子生物学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 目前用于单分子生物标记物量化的数字分析通常依赖于基于表面的方法,限制了灵敏度和吞吐量.
• 精确量化microRNAs (miRs) 对于诊断和监测诸如转移性割抵抗性前列腺癌 (mCRPC) 等疾病至关重要.

研究的目的:

• 开发一种无表面,无洗,溶液分析方法,用于高灵敏度和高通量序列特定的miRs计数.
• 为了实现无校准测量和可靠检测微量生物标志物的精密医学.

主要方法:

• 使用DNA纳米花 (DNFs) 与量子点 (QDs) 密集功能化,用于在溶液中用目标miRs进行静态测量组装.
• 采用光显微镜和流动细胞计量来检测QD-DNFs作为单一事件而没有洗.
• 应用机器学习用于测试优化,以实现高灵敏度和精度.

主要成果:

• 实现了大约50 aM的检测极限,与绝对目标数量达成高度一致 (0.95).
• 使用比度和5色QD签名,证明了多个miR序列的多重检测.
• 在mCRPC患者的小血体积中成功检测出外体miRs,与RT-qPCR有很强的一致性,并可靠检测miR-375.

结论:

• 与基于表面的方法相比,开发的溶液中测定方法提供了增强的分析灵敏度和吞吐量.
• 这项技术能够对血中的临床生物标志物进行可靠的绝对计数,从而促进癌症精确医学的翻译.
• 该试验能够检测像miR-375这样的微量生物标志物,对于mCRPC患者具有显著的预后价值.