Биосенсор использует pH-чувствительные ДНК-нанопереключатели для высокочувствительного выявления рака мочевого пузыря в моче

Исследование, опубликованное в ACS Nano, представляет новый биосенсор для изотермического высокочувствительного обнаружения биомаркеров рака мочевого пузыря — miRNA, коротких некодирующих РНК, регулирующих экспрессию генов, — с использованием программируемых pH-чувствительных триплексных ДНК-наноструктур.

Платформа использует триплексные ДНК-нанопереключатели (TDNs), сконструированные для реакции на определённые условия pH. Были созданы два TDN для нацеливания на miR-183 и miR-155, которые сверхэкспрессируются при раке мочевого пузыря.

Эти TDN интегрированы в биосенсор на основе поверхностного плазмонного резонанса (SPR), что позволяет осуществлять последовательное высвобождение репортёрных частиц, меченных золотыми наночастицами, при pH 5.0 и 8.3. Контролируемые события высвобождения генерируют различные оптические сигналы, позволяя точно идентифицировать мишень.

Эта система двойного детектирования продемонстрировала пределы обнаружения 0.57 pM и 0.83 pM для miR-183 и miR-155 соответственно и успешно отличала образцы мочи пациентов с раком мочевого пузыря от образцов здоровых людей.

В отличие от традиционного qRT-PCR, этот подход избегает сложных этапов амплификации, работает в изотермических условиях и сокращает время анализа до менее одного часа.

Этот анализ предлагает высокую чувствительность, специфичность и гибкость, что делает его надёжной платформой для мультиплексного обнаружения биомаркеров.

«Его простая конструкция и неинвазивный подход к отбору проб делают его очень перспективным для клинического применения — не только при раке мочевого пузыря, но и для выявления других заболеваний, связанных с определёнными сигнатурами микроРНК», — сказала профессор Ja-an Annie Ho.