Разработан новый ДНК-биосенсор для ранней диагностики рака шейки матки

Двумерные нанолисты дисульфида молибдена (MoS₂) привлекают внимание благодаря своим структурным, оптическим и электрохимическим свойствам для создания платформ биосенсинга.

Однако для замены углеродных наноструктур в качестве платформы для иммобилизации ДНК в электрохимических сенсорах электропроводность MoS₂ необходимо значительно улучшить.

Исследователи из Университета Чунг-Анг (Корея) разработали электрохимический ДНК-биосенсор на основе композита графитовых нано-луковиц и нанолистов MoS₂. Этот сенсор эффективно обнаруживает ДНК вируса папилломы человека (ВПЧ) типов HPV-16 и HPV-18, что может служить для ранней диагностики рака шейки матки.

Ключевые моменты разработки:

• Нанолуковицы, полученные из наноалмазов sp₃, обладают графитовой sp₂ структурой и изогнутыми углеродными слоями.
• Поверхность электрода создавалась за счёт химической конъюгации ацильных связей функционализированных нанолуковиц и аминогрупп модифицированных нанолистов MoS₂.
• Цикловая вольтамперометрия показала, что композитный электрод (1:1) имеет улучшенную прямоугольную форму по сравнению с электродом только из MoS₂, что указывает на повышение электронной проводимости благодаря нанолуковицам.
• Чувствительность сенсора к ДНК HPV-16 и HPV-18 измеряли методом дифференциальной импульсной вольтамперометрии (DPV) с использованием метиленового синего (MB) в качестве редокс-индикатора.
• Пик тока DPV снижался после хемосорбции ДНК-зонда и гибридизации с целевой ДНК. Двухцепочечная гибридизированная ДНК менее эффективно интеркалировала MB, что приводило к снижению окислительного пика.
• Композитный электрод демонстрировал более высокие пики тока (большее изменение дифференциального пика), чем электрод только из MoS₂, благодаря улучшенному переносу электронов.
• Сенсор эффективно и специфично обнаруживал целевые ДНК, полученные из раковых клеточных линий Siha (HPV-16) и Hela (HPV-18).

Вывод: Нанолисты MoS₂ с повышенной электропроводностью благодаря композиции с нанолуковицами предоставляют подходящую платформу для создания эффективных электрохимических биосенсоров для ранней диагностики различных заболеваний, включая рак шейки матки. Комбинирование нанолуковиц или наноалмазов с органическими биоматериалами открывает перспективы для инноваций в области диагностики, целевой доставки лекарств и биомедицинской визуализации.