Novel electrochemical biosensing platform for microRNA detection based on G-quadruplex formation in nanochannels

生物传感器 G-四倍体 纳米技术 小RNA 电化学 化学 材料科学 电极 DNA 基因 生物化学 物理化学
作者
Fei Zhao,Hongfang Zhang,Jianbin Zheng
出处
期刊:Sensors and Actuators B-chemical [Elsevier]
卷期号:327: 128898-128898 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.snb.2020.128898
摘要

Abstract Ultrasensitive detection of microRNA is crucial important in the diagnosis of related diseases. By immobilizing the capture probes in nanochannels, we developed a label-free electrochemical biosensing platform based on guanine-quadruplex (G-quadruplex) formation in nanochannels. The designed capture probe contains both the microRNA-21 (MiR-21) recognition sequence and guanine-rich sequence. The presence of the target MiR-21 would trigger the enzymatic cleaving of the RNA/DNA heteroduplexes which led some of the guanine-rich sequences escape from the nanochannels and thus reduced the formation of the G-quadruplex/hemin complex. Therefore, the quantity of methylene blue fluxed through the nanochannels changed because of the variation of the steric hindrance. A optimized carbon nanofibers modified electrode was applied to monitor the quantity difference of methylene blue. In this way, the biosensing platform realized the label-free electrochemical detection of MiR-21 with a ultralow detection limit of 0.5 aM. Meanwhile, this biosensing platform was assessed for MiR-21 detection in serum samples. The biosensing platform can be readily extended to the assay of other scarcetumor-related genes.
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