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Amplified Assembly of G-Quadruplex-Decorated DNA Network Nanostructure toward AIE Signaling-Based Sensitive Biosensing

生物传感器 G-四倍体 纳米技术 纳米结构 DNA 材料科学 化学 计算生物学 细胞生物学 生物 生物化学
作者
Yicheng Han,Yingying You,Xiaoyue Xu,Xin Li,Guozhen Liu,Guosong Lai
出处
期刊:ACS Sensors [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acssensors.3c02594
摘要

Aggregation-induced emission (AIE) has offered a promising approach for developing low-background fluorescent methods; however, its applications often suffer from complex probe synthesis and poor biocompatibility. Herein, a novel AIE biosensing method for kanamycin antibiotic assays was developed by utilizing a DNA network nanostructure assembled from an aptamer recognition reaction to capture a large number of tetraphenylethylene fluorogen-labeled signal DNA (DTPE) probes. Due to the excellent hydrophilicity of the oligonucleotides, DTPE exhibited excellent water solubility without obvious background signal emission. Based on an ingenious nucleotide design, an abundance of G-quadruplex blocks neighboring the captured DTPE were formed on the DNA nanostructure. Because of the greatly restricted free motion of DTPE by this unique nanostructure, a strong AIE fluorescence signal response was produced to construct the signal transduction strategy. Together with target recycling and rolling circle amplification-based cascade nucleic acid amplification, this method exhibited a wide linear range from 75 fg mL-1 to 1 ng mL-1 and a detection limit down to 24 fg mL-1. The excellent analytical performance and effective manipulation improvement of the method over previous approaches determine its promising potential for various applications.
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