یک حسگر الکتروشیمیایی تصویب شونده DNA برای تشخیص میکروRNA اگزوزومی

شناسایی میکرو RNA های اگزوزومی (‏miRNA ها)‏مشتق از سلول‌های سرطانی با روش‌های حساس و انتخابی، به دلیل کاربرد بالقوه آن در کاربرد تشخیص تومور، توجه زیادی را به خود جلب کرده‌است. در اینجا، ما یک حسگر الکتروشیمیایی نسبت سنجی دی ان ای مبتنی بر یک ساختار شبیه به شکل اسید نوکلییک قفل (‏LNA)‏برای تشخیص RNA – 21 اگزوزومی (‏miR – 21)‏ایجاد کردیم. هنگامی که miR – 21 وجود دارد، واکنش رشته جابجایی به کمک LNA در ساختار شکل Y فعال می‌شود، که منجر به تغییر ساختار و افزایش نسبت سیگنال می‌شود، که فواصل مختلف بین سطح الکترود و دو مولکول الکترواکتیو نشاندار شده روی ساختار شکل Y را منعکس می‌کند. با این روش تصویب سیگنال دوگانه، حسگر زیستی دقت و حساسیت بالایی را با حد تشخیص کم‌تر از ۲.۳ fM نشان می‌دهد. علاوه بر این، به دلیل لگاریتم نسبت سیگنال یک رابطه خطی با لگاریتم غلظت miR – 21 نشان می‌دهد، حسگر زیستی به اندازه کافی پایدار است تا در تشخیص miR – 21 در اگزوزوم های مشتق از سلول MCF – ۷ استفاده شود. علاوه بر این، حسگر زیستی انتخاب پذیری خوبی حتی در تشخیص یک هدف ناهمخوان پایه منفرد به دلیل واکنش رشته جابجایی

Highlights•A ratiometric electrochemical readout based on Y shape-like structure is established.•An amplification-free method for sensitive detection of exosomal miRNA is realized.•Locked nucleic acid enhances the differentiation ability of base mismatching.•The ratiometric readout endows the biosensor with high reproducibility and reliability.AbstractThe detection of exosomal microRNAs (miRNAs) derived from cancer cells with sensitive and selective methods has stimulated increasing interest due to its potential utility in the application of tumor diagnosis. Here, we developed a ratiometric electrochemical DNA biosensor based on a locked nucleic acid (LNA)-modified “Y” shape-like structure for the detection of exosomal miRNA-21 (miR-21). When miR-21 is present, the LNA-assisted strand displacement reaction on the “Y” shape-like structure is activated, leading to a structure change and augmentation of the signal ratio, which reflects the different distances between the electrode surface