Artificial Intelligence‐Assisted Label‐Free Spectroscopic Quantification of Global DNA Cytosine Methylation in a Miniature Plasmonic Pickering Emulsion

DNA甲基化 生物传感器 DNA 表观遗传学 甲基化 胞嘧啶 材料科学 计算生物学 表面增强拉曼光谱 纳米技术 拉曼光谱 分子生物学 生物 组合化学 化学 生物化学 基因 拉曼散射 基因表达 物理 光学
作者
Yangcenzi Xie,Mingyang Chen,Xinyu Liu,Xiaoming Su,Ming Li
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (48) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/adfm.202307091
摘要

Abstract Epigenetic DNA methylations are early and frequently observed events in a diversity of diseases such as cancer. Despite the considerable clinical values for cancer liquid biopsy, quantitative analysis of DNA methylations remains a major challenge due to the lack of rapid, sensitive detection techniques. Here, an artificial intelligence‐assisted label‐free surface‐enhanced Raman spectroscopy (SERS) (iMeSERS) biosensor is reported for simultaneous quantification of C 5 ‐methylcytosine ( 5m C) level and methylation ratio in DNA samples. This method utilizes the plasmonic Pickering emulsions as the biosensing platform for label‐free SERS detection, formed upon the addition of a sub‐microliter DNA sample to the hydrophobic Au nanostar‐containing n ‐decane. Distinct spectral signatures of monophosphates of canonical deoxyribonucleotides (dNMPs) and the common methylation modification 5‐methyl‐2′‐deoxycytidine (d 5m CMP) are identified and distinguished by the iMeSERS biosensor. The deep learning algorithms trained with SERS signatures of dNMPs and d 5m CMP are then applied to the quantitative analysis of global DNA methylation. The exceptional capability of the deep learning‐driven approach is demonstrated for simultaneous quantification of the methylation ratio and level using a sub‐microliter volume of DNA samples. This work shows the power of label‐free SERS techniques combined with deep learning algorithms for quantitative analysis of epigenetic DNA modifications with great promises for clinical diagnosis.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
啊哈哈哈发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
酷波er应助下课闹闹采纳,获得10
2秒前
金戈完成签到,获得积分10
3秒前
涵涵涵hh完成签到 ,获得积分10
3秒前
5秒前
刘芬发布了新的文献求助10
6秒前
feng1235应助www采纳,获得10
6秒前
snow完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
窝窝头关注了科研通微信公众号
7秒前
7秒前
二号发布了新的文献求助10
8秒前
一指墨发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
CipherSage应助min采纳,获得10
13秒前
Ava应助二号采纳,获得10
13秒前
ZhangDaying完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
HY完成签到 ,获得积分10
15秒前
123发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
光纤陀螺完成签到,获得积分10
16秒前
胡言发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
berron完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
snow发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
达达尼尔发布了新的文献求助30
18秒前
刘芬完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Plutonium Handbook 4000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1500
Functional High Entropy Alloys and Compounds 1000
Building Quantum Computers 1000
Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition) 500
Social Epistemology: The Niches for Knowledge and Ignorance 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4233414
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3766876
关于积分的说明 11835344
捐赠科研通 3425198
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1879742
邀请新用户注册赠送积分活动 932497
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 839688