Nuevo biosensor electroquímico/fluorescente de modo dual
Recientemente, científicos de Academia china de cienciasEl Instituto de Ingeniería y Tecnología Biomédica de Suzhou (SIBET) ha propuesto un método de ensamblaje de ADN estructurado mano a mano.
También crearon un biosensor de modo dual electroquímico/fluorescente para hacer circular el ADN tumoral basado en nanopuntos de carbono emisivos a azul y rojo de metileno.
Según los investigadores, el nuevo sensor combina las cualidades de los sensores electroquímicos y fluorescentes, cuyas fuentes de señal y métodos de construcción suelen ser bastante distintos.
Un enfoque cualitativo o cuantitativo basado en la relación entre la concentración u otras características físicas y el cambio en la señal eléctrica generada por el objetivo se conoce como sensor electroquímico.
Un sensor de fluorescencia es un dispositivo que detecta cosas de forma cualitativa o cuantitativa mediante el envío de una combinación específica de objetivo y reconocimiento a un elemento de fluorescencia, que cambia la intensidad de la fluorescencia o la longitud de onda de emisión.
La integración de las dos tecnologías de detección síncrona en un solo sistema no solo puede mejorar de manera efectiva la precisión de detección, sino también reducir la influencia de las señales de fondo, las fluctuaciones de los instrumentos y otros factores en las señales obtenidas.
Peng Miao, investigador y científico principal del estudio, Instituto de Ingeniería y Tecnología Biomédica de Suzhou
En este sensor, la sonda A está específicamente etiquetada en su terminal 5′, lo que la inmoviliza en la superficie del electrodo. Se crean cadenas dobles completas entre el objetivo y su dominio de unión en la sonda A cuando el objetivo está presente.
Durante esto, la región del tallo se abre y se libera un área monocatenaria, lo que abre la segunda horquilla de la sonda B. Anteriormente, se acopló a un terminal 3 ‘NH2 de un nanopunto de carbono emitiendo en rojo. Cuando se libera la región monocatenaria de la sonda B, la estructura de horquilla de la sonda C se desbloquea.
Además, la sonda C puede desplazar la secuencia objetivo para crear una estructura de unión de tres vías completa.
Por lo tanto, el objetivo se reutiliza, lo que ayuda a crear una serie de intersecciones de tres vías. Dado que el terminal 3′ de la sonda C contiene una gran cantidad de moléculas de azul de metileno cerca del contacto del electrodo, se puede registrar una respuesta electroquímica considerable para identificar el objetivo.
El terminal de 3′ de la sonda B en la unión de tres vías adyacente sirve como sustrato, y el brazo oscilante de un solo hilo liberado creado entre la terminal de 3′ de la sonda A y la terminal de 5′ de la sonda B en la unión de tres vías sirve como ADNzima. Por lo tanto, se crea una monocapa de ADN estructurado coexistente.
miligramos2+ permite la escisión de la secuencia del sustrato y la liberación de los nanopuntos de carbono conjugados en la solución.
Miao dijo: “Al medir la emisión de fluorescencia aumentada, el nivel objetivo original también puede evaluarse mediante la técnica de fluorescencia.”
La viabilidad del proceso se estableció mediante cálculos teóricos e imágenes de electroforesis en gel. Los nanopuntos de carbono sintético pueden mantener una excelente estabilidad de fluorescencia y una fuerte antiinterferencia en un entorno fisiológico.
Miao y su equipo produjeron curvas estándar lineales de intensidades electroquímicas/fluorescentes y concentración objetivo a través de una serie de pruebas cuantitativas y de optimización de condiciones. Estas curvas pueden alcanzar un amplio rango lineal de seis órdenes de magnitud.
Las imágenes de fluorescencia también facilitan discernir la composición del objetivo. El sensor de modo dual creado en este estudio es innovador, tiene alta sensibilidad y es altamente escalable, lo que lo convierte en una herramienta eficaz para el diagnóstico clínico y el análisis de ácidos nucleicos.
Se espera que el sensor se utilice ampliamente en varios campos, incluidos los ensayos clínicos, la detección ambiental y la investigación básica.
Referencia de la revista:
Liu, G. et al. (2022) Monocapa de ADN estructurado mano a mano para el análisis de modo dual del ADN tumoral circulante. Revista de Ingeniería Química. doi:10.1016/j.cej.2022.138069.
La fuente: https://english.cas.cn/
