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微譜檢測有獎調研
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深圳先進院等開發(fā)出超靈敏光學等離子體傳感器

2023-10-30 11:28:39來源:化工儀器網(wǎng)關鍵詞:傳感器閱讀量:1477
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  microRNAs(miRNAs)是一種小的,類似于siRNA的分子,由高等真核生物基因組編碼,miRNA通過和靶基因mRNA堿基配對引導沉默復合體(RISC)降解mRNA或阻礙其翻譯。據(jù)推測脊椎動物基因組有多達1000個不同的 miRNAs,調控至少 30%以上的基因表達。
 
  miRNAs在各種類型癌癥的發(fā)生和發(fā)展中起到重要作用。其中,miRNA-21是一種被廣泛認可的生物標志物,已被證實在包括乳腺癌、胰腺癌、肺癌和結直腸癌等多種癌癥類型中上調。因此,對miRNA-21的超靈敏檢測,對于早期癌癥診斷至關重要。傳統(tǒng)的miRNA檢測分析策略包括定量逆轉錄聚合酶鏈反應(qRT-PCR)、基于微陣列的雜交、新一代測序技術等。然而,傳統(tǒng)檢測方法往往需要擴增和標記步驟,并可能存在交叉雜交的問題。上述挑戰(zhàn)限制了這些分析策略的應用場景。而SPR技術因實時動態(tài)監(jiān)測能力強、無需標記以及穩(wěn)定性好等優(yōu)點,已成為用于miRNA檢測的重要傳感技術之一。而受檢測靈敏度的限制,傳統(tǒng)的基于波長或角度檢測機制的SPR生物傳感器很難檢測到低濃度水平的miRNA,也難以區(qū)分具有高序列同源性的miRNA。
 
  近日,中國科學院深圳先進技術研究院生物醫(yī)學與健康工程研究所研究員楊慧團隊,提出了一種基于MXene材料增強的等離子體共振(SPR)生物傳感技術,用于實時、無標記、超靈敏的miRNA檢測。
 
  團隊成員提出了一種基于橫向位移檢測機制的MXene增強SPR生物傳感技術,用于超靈敏無標記的miRNA-21檢測。該傳感方案利用MXene納米材料表面積大和載流子約束能力強等特性,對等離子體傳感襯底的吸收系數(shù)進行調控,使其達到“零反射”狀態(tài),在SPR共振角處引起極急劇的相位變化,從而誘發(fā)較大的橫向位移傳感信號變化,可對SPR傳感基底表面的生物分子和生物反應進行實時監(jiān)測。
 
  上述成果可實現(xiàn)對低濃度(10-14 M)miRNA的無標記實時檢測,可對單堿基錯配的miRNA序列進行區(qū)分,并可在復雜的環(huán)境介質中進行miRNA檢測。該傳感方案具有優(yōu)異的傳感性能,能夠為包括miRNA在內的一系列生物標記物提供超靈敏檢測手段,在各類疾病的早期診斷和伴隨治療等領域具有廣闊的應用前景。
 
  相關成果Ultrasensitive label-free miRNA-21 detection based on MXene-enhanced plasmonic lateral displacement measurement于近日發(fā)表在《納米光子學》(Nanophotonics)上
 
  參考來源: 深圳先進技術研究院
 
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