31 oktober 2023 (Nanowerk Nyheter) mikroRNA (miRNA) är små icke-kodande RNA-molekyler som spelar en viktig roll i utvecklingen och progressionen av olika typer av cancer, vilket gör den till biomarkörer. Detekteringen av miRNA är av avgörande betydelse för diagnostik och prognostik i ett tidigt skede. Men traditionella detektionsstrategier för miRNA har ställts inför utmaningen, på grund av deras inneboende egenskaper, såsom liten storlek, kort sekvenslängd, låga koncentrationsnivåer och hög sekvenshomologi i komplexa verkliga prover.

Key Takeaways

Ett forskarlag vid Shenzhen Institute of Advanced Technology har utvecklat en ultrakänslig biosensor som avsevärt förbättrar upptäckten av miRNA, molekyler som är viktiga för cancerdiagnostik.

Den nya biosensorn använder MXene nanosheets för att förstärka ytplasmonresonanssignaler, vilket uppnår en detektionsgräns så låg som 10 fM och skiljer mellan närbesläktade miRNA-sekvenser.

Tekniken visar lovande för kliniska tillämpningar, som kan upptäcka miRNA i komplexa medier som outspätt humant serum utan att förlora känslighet.

Schematiskt diagram av miRNA-detektionsschema baserat på fasinducerad sidoförskjutningsmätning. Infogad figur (a) Avkänningsmekanism baserad på en skarp fasändring. (b) Avkänning av signal vid miRNA-injektion. (Bild: SIAT)

Forskningen

En forskargrupp ledd av prof. YANG Hui vid Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) vid den kinesiska vetenskapsakademin har föreslagit en ultrakänslig MXene-förbättrad plasmonisk biosensor för realtids- och etikettfri detektion av miRNA. Studien publicerades open access i nanofotonik ("Ultrakänslig etikettfri miRNA-21-detektion baserad på MXene-förstärkt plasmonisk lateral förskjutningsmätning"). Forskarna utnyttjade effektivt de unika egenskaperna hos MXene för att förbättra avkänningsprestandan hos ytplasmonresonanssensorer (SPR). Genom att spinnbelägga ett tunt lager av MXene nanosheets på det plasmoniska substratet kan reflektionsförmågan reduceras avsevärt, vilket resulterar i en skarp fasförändring vid SPR-vinkeln. Den skarpa fasändringen kommer då att inducera en stor sidoförskjutningssignal, vilket avsevärt förbättrar detektionskänsligheten. Genom att använda denna biosensing-metod insåg forskarna den ultrakänsliga detekteringen av mål-miRNA med en detektionsgräns så låg som 10 fM. Ännu viktigare är att avkänningssignalen möjliggör enkel differentiering av mål-miRNA från den enbas-felmatchade miRNA. Dessutom visar denna plasmoniska biosensor förmågan att detektera miRNA i komplexa medier såsom outspädda humana serumprover utan att kompromissa med detektionskänsligheten. "Vår biosensingteknik ger ett lovande verktyg för effektiv detektering av miRNA och kan utvecklas till en plattform för att detektera en bred klass av nanoobjekt, såsom många andra tumörbiomarkörer i klinisk diagnos, viruspartiklar eller för att övervaka syntes- och aggregeringsprocesser på molekylär nivå”, sa prof. YANG.

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
• Källa: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63971.php