Ученые разработали новый биосенсор для анализа циркулирующей опухолевой ДНК
Количественный анализ циркулирующей опухолевой ДНК (ctDNA) — свободных фрагментов ДНК от злокачественных клеток с опухолеспецифичными мутациями — может дать важную информацию для диагностики рака и оценки его злокачественности.
Группа Мяо Пэна из Сучжоуского института биомедицинского инженеринга и технологий (SIBET) Китайской академии наук разработала электрохимическую ДНК-наномашину для высокочувствительного анализа нуклеиновых кислот. Результаты опубликованы в ACS Central Science.
Суть метода:
- Ученые создали pH-контролируемую межмолекулярную тройную спираль ДНК между зондами А и В, построив возобновляемый модифицированный электрод.
- Был разработан эффективный метод амплификации замещения цепи для усиления сигнала целевой последовательности. Интеграция праймера и матрицы в одну шпилечную структуру ДНК-зонда повысила скорость реакции.
- При наличии целевой последовательности производится множество одноцепочечных ДНК-продуктов.
- Эти продукты активируют новую стратегию «петлевой двуного» ДНК-ходьбы. ДНК-зимные последовательности в петлях гантелевидного зонда изначально неактивны. После активации формируется петлевая структура, и «двуногие ходоки» начинают взаимодействовать с трековыми нитями на поверхности электрода, что меняет электрохимический отклик.
Результаты:
- Метод показал чувствительность до 2.2 aM (около 1.3 копии/мкл).
- Продемонстрирована хорошая селективность.
- Метод успешно протестирован на клинических образцах сыворотки крови и мазков из зева.
- Анализ аномальных электрохимических сигналов позволяет эффективно отличать пациентов от здоровых людей из контрольной группы.
Эта стратегия также открывает быстрый и чувствительный новый путь для обнаружения ДНК-маркеров острых инфекционных заболеваний.