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Split aptamer remodeling-initiated target-self-service 3D-DNA walker for ultrasensitive detection of 17β-estradiol

脱氧核酶 适体 DNA 检出限 生物传感器 化学 A-DNA 信号(编程语言) 纳米技术 生物系统 计算机科学 色谱法 材料科学 分子生物学 生物化学 生物 程序设计语言
作者
Shuo Qi,Xiaoze Dong,Yuhan Sun,Yin Zhang⋆,Nuo Duan,Zhouping Wang
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:439: 129590-129590 被引量:49
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2022.129590
摘要

DNA walker machines, as one of the dynamic DNA nanodevices, have attracted extensive interest in the field of analysis due to their inherent superiority. Herein, we reported a split aptamer remodeling-initiated target-self-service 3D-DNA walker for ultrasensitive, specific, and high-signal-background ratio determination of 17β-estradiol (E2) in food samples. Two split probes (STWS-a and STWS-b) were rationally designed that can undergo structural reassembled to serve as walking strands (STWS) under the induction of the target. Meanwhile, an intact E6-DNAzyme region was formed and activated at the tail of STWS. The activated E6-DNAzyme then continuously drives the 3D-DNA walker for signal amplification and specific detection of E2. Under optimal conditions, the proposed DNA walker-based biosensor exhibited excellent linearity in the range of 1 pM to 50 nM with a low limit of detection (LOD) of 0.28 pM, and good precision (2.7%) for 11 replicate determinations of 1 nM of E2. Furthermore, the developed DNA walker-based biosensor achieved excellent sensitive analysis of E2 in the complex food matrix with recoveries of 95.6-106.5%. This newly proposed split aptamer-based strategy has the advantages of ultrasensitive, high signal-to-background ratio, and high stability. Noteworthy, the successful operation of the DNA walker initiated by the split aptamer expands the principles of DNA walker design and provides a universal signal amplification platform for trace analysis.
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