基于DNA级联置换反应和多功能DNA纳米片的外泌体microRNA电化学生物传感分析

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外泌体microRNA(exo-miRNA)是一类内源性、非编码、短片段的核糖核酸分子,由于外泌体膜的保护在体液中具有高的稳定性。研究表明,exo-miRNA可作为肿瘤早期诊断、治疗监测和预后判断的可靠生物标志物。目前,传统的外泌体miRNA检测方法(Northern Blot、q RT-PCR、基因芯片和二代测序)存在诸多不足,如:操作繁琐、耗时、灵敏度低、假阳性高等。因此,亟需发展一种简单灵敏、准确可靠的exo-miRNA检测方新方法。本研究基于局域化DNA级联置换反应(L-DCDR)和多功能DNA纳米片(DNS),建立了一种无酶、高灵敏、高特异性的电化学生物传感器用于外泌体miRNA分析。靶物质通过连续立足点介导的链置换反应重复激活L-DCDR,释放大量的P链与固定在电极表面的捕获探针CP和DNS标签杂交,DNS可以无标记地负载各种电活性分子,产生放大的电化学信号用于检测exo-miRNA。此方法具有较高的灵敏度,构建的生物传感系统在产生的电化学信号和靶miRNA浓度之间呈良好的线性关系,线性范围为0.1 f M~1 n M,最低检测限低至65 a M。此外,该方法具有良好的特异性,并成功用于分析来自胃癌细胞系(SGC-7901)和胃癌患者的外泌体miRNA。研制的生物传感方法具有底物组装简单、反应速度快、信噪比高等优点。因此,该策略在生物分析和临床诊断方面具有很大的潜力。
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