Fluorophore and nanozyme-functionalized DNA walking: A dual-mode DNA logic biocomputing platform for microRNA sensing in clinical samples

DNA 生物传感器 核酸 双模 化学 计算机科学 纳米技术 材料科学 电子工程 生物化学 工程类
作者
Jingyuan Yu,Quanyi Liu,Lijuan Qi,Qi Fang,Xudong Shang,Xiaojun Zhang,Yan Du
出处
期刊:Biosensors and Bioelectronics [Elsevier BV]
卷期号:252: 116137-116137 被引量:34
标识
DOI:10.1016/j.bios.2024.116137
摘要

Inspired by the programmability and modifiability of nucleic acids, point-of-care (POC) diagnostics for nucleic acid target detection is evolving to become more diversified and intelligent. In this study, we introduce a fluorescent and photothermal dual-mode logic biosensing platform that integrates catalytic hairpin assembly (CHA), toehold-mediated stand displacement reaction (SDR) and a DNA walking machine. Dual identification and signal reporting modules are incorporated into DNA circuits, orchestrated by an AND Boolean logic gate operator and magnetic beads (MBs). In the presence of bispecific microRNAs (miRNAs), the AND logic gate activates, driving the DNA walking machine, and facilitating the collection of hairpin DNA stands modified with FAM fluorescent group and CeO2@Au nanoparticles. The CeO2@Au nanoparticles, served as a nanozyme, can oxidize TMB into oxidation TMB (TMBox), enabling a near-infrared (NIR) laser-driven photothermal effect following the magnetic separation of MBs. This versatile platform was employed to differentiate between plasma samples from breast cancer patients, lung cancer patients, and healthy donors. The thermometer-readout transducers, derived from the CeO2@Au@DNA complexes, provided reliable results, further corroborated by fluorescence assays, enhancing the confidence in the diagnostics compared to singular detection method. The dual-mode logic biosensor can be easily customized to various nucleic acid biomarkers and other POC signal readout modalities by adjusting recognition sequences and modification strategies, heralding a promising future in the development of intelligent, flexible diagnostics for POC testing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
Lucas应助张鱼小丸子采纳,获得10
1秒前
小陀螺完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
czxy完成签到,获得积分10
3秒前
自由如风发布了新的文献求助10
4秒前
vicky完成签到,获得积分10
4秒前
DH完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
依灵完成签到,获得积分10
4秒前
小点点完成签到,获得积分10
6秒前
早点毕业发布了新的文献求助10
6秒前
zhangzhibin完成签到 ,获得积分10
7秒前
笑林完成签到 ,获得积分10
7秒前
852应助yangy801017采纳,获得10
8秒前
张鱼小丸子完成签到,获得积分10
8秒前
嘟嘟52edm发布了新的文献求助100
10秒前
靳韩羽完成签到,获得积分10
13秒前
早点毕业完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
夜阑卧听完成签到,获得积分10
15秒前
蓝天发布了新的文献求助10
15秒前
kuai0Yu完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
pangminmin完成签到,获得积分10
16秒前
一杯奶茶完成签到,获得积分10
16秒前
项彼夜完成签到,获得积分10
17秒前
刘林美完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
坦率凉面发布了新的文献求助10
18秒前
稳重书包发布了新的文献求助10
19秒前
Sylwren完成签到,获得积分10
19秒前
茹茹完成签到 ,获得积分10
21秒前
23秒前
斯利美尔发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
ZR666888发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
荧光膀胱镜诊治膀胱癌 500
First trimester ultrasound diagnosis of fetal abnormalities 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6224148
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8049483
关于积分的说明 16780758
捐赠科研通 5308350
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2827868
邀请新用户注册赠送积分活动 1805765
关于科研通互助平台的介绍 1664920