喵ID:8tQZKR免责声明

3D DNA nanosphere-based photoelectrochemical biosensor combined with multiple enzyme-free amplification for ultrasensitive detection of cancer biomarkers

基于3D DNA纳米球的光电化学生物传感器结合多重无酶扩增用于癌症生物标志物的超灵敏检测

基本信息

DOI:
10.1016/j.bios.2019.111778
发表时间:
2020-01-01
影响因子:
12.6
通讯作者:
Jie, Guifen
中科院分区:
工程技术1区
文献类型:
Article
作者: Gao, Xiaoshan;Niu, Shuyan;Jie, Guifen研究方向: -- MeSH主题词: --
关键词: --
来源链接:pubmed详情页地址

文献摘要

In this work, a new 3D DNA nanosphere was ingeniously designed and fabricated, which was used to combine with multiple enzyme-free amplification strategy to develop a photoelectrochemical (PEC) biosensing platform for ultrasensitive detection of carcinoembryonic antigen (CEA). The 3D DNA nanostructure was self-assembled by base complementary pairing in a few minutes and rolling circle amplification (RCA) reaction. The intense photocurrent derived from Au NPs/ZnSe QDs can be effectively decreased by 3D DNA nanospheres assembled on the electrode, making photoelectric signal present "off" state. The specific binding of target CEA with its hairpin (HP1) aptamer opens HP1 structure, which initiated multiple enzyme-free strand displacement amplification (SDA) reaction and generated a large number of single strands DNA SI. Then S1 competitively binds to capture DNA on the electrode to release 3D DNA nanospheres, thus the photocurrent signal became "on" state for achieving amplified assay of target CEA. The proposed PEC biosensor exhibits excellent performance with a wide linear range of 1.0 fg/mL to 10 ng/mL and a low detection limit of 0.12 fg/mL for CEA, which was successfully applied for the assay of real serum samples with good precision. The reported strategy opens a new simple way for PEC biosensor using DNA nanostructure, showing huge potential in clinical application research.
在这项工作中,巧妙地设计并构建了一种新型的三维DNA纳米球,它与多重无酶扩增策略相结合,开发了一种用于癌胚抗原(CEA)超灵敏检测的光电化学(PEC)生物传感平台。这种三维DNA纳米结构是通过碱基互补配对以及滚环扩增(RCA)反应在几分钟内自组装而成的。金纳米粒子/硒化锌量子点产生的强光电流可被组装在电极上的三维DNA纳米球有效降低,使光电信号呈现“关闭”状态。目标CEA与其发夹(HP1)适体的特异性结合打开了HP1结构,从而引发多重无酶链置换扩增(SDA)反应,并产生大量单链DNA S1。然后S1竞争性地与电极上的捕获DNA结合,释放三维DNA纳米球,从而使光电流信号变为“开启”状态,以实现对目标CEA的放大检测。所提出的PEC生物传感器表现出优异的性能,对CEA的检测线性范围为1.0飞克/毫升至10纳克/毫升,检测下限低至0.12飞克/毫升,并成功应用于实际血清样本的检测,具有良好的精密度。所报道的策略为利用DNA纳米结构的PEC生物传感器开辟了一种新的简便途径,在临床应用研究中显示出巨大的潜力。
参考文献(44)
被引文献(0)

数据更新时间:{{ references.updateTime }}

关联基金

低毒纳米晶电化学发光与信号放大用于乳腺癌细胞和相关microRNA的高灵敏检测与成像分析
批准号:
21575072
批准年份:
2015
资助金额:
70.0
项目类别:
面上项目
Jie, Guifen
通讯地址:
--
所属机构:
--
电子邮件地址:
--
免责声明免责声明
1、猫眼课题宝专注于为科研工作者提供省时、高效的文献资源检索和预览服务;
2、网站中的文献信息均来自公开、合规、透明的互联网文献查询网站,可以通过页面中的“来源链接”跳转数据网站。
3、在猫眼课题宝点击“求助全文”按钮,发布文献应助需求时求助者需要支付50喵币作为应助成功后的答谢给应助者,发送到用助者账户中。若文献求助失败支付的50喵币将退还至求助者账户中。所支付的喵币仅作为答谢,而不是作为文献的“购买”费用,平台也不从中收取任何费用,
4、特别提醒用户通过求助获得的文献原文仅用户个人学习使用,不得用于商业用途,否则一切风险由用户本人承担;
5、本平台尊重知识产权,如果权利所有者认为平台内容侵犯了其合法权益,可以通过本平台提供的版权投诉渠道提出投诉。一经核实,我们将立即采取措施删除/下架/断链等措施。
我已知晓