Coarse-grained model simulation-guided localized DNA signal amplification probe for miRNA detection

信号(编程语言) DNA 计算机科学 生物系统 分子诊断学 纳米技术 滚动圆复制 探测理论 功能(生物学) 杂交探针 计算生物学 生物物理学 化学 材料科学 细胞生物学 生物 生物信息学 DNA复制 探测器 生物化学 电信 程序设计语言
作者
Linghao Zhang,Hongyang Zhao,Huixiao Yang,Xin Su
出处
期刊:Biosensors and Bioelectronics [Elsevier]
卷期号:239: 115622-115622 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.bios.2023.115622
摘要

DNA-based enzyme-free signal amplification strategies are widely employed to detect biomarkers in low abundance. To enhance signal amplification, localized DNA reaction units which increases molecular collision probability is commonly utilized. However, the current understanding of the structure-function relationships in localized DNA signal amplification probes is limited, leading to unsatisfied performance. In this study, we introduced a coarse-grained molecular model to simulate the dynamic behavior of two DNA reaction units within a DNA enzyme-free signal amplification circuit called Localized Catalytic Hairpin Assembly (LCHA). We investigated the impact of localized distance and flexibility on reaction performance. The most efficient LCHA probe guided by simulation exhibits sensitivity 28 times greater that of free CHA, with a detection limit of miR-21 reaching 16 pM, while the least effective LCHA probe demonstrated a modest improvement of only 7 times. We successfully employed the optimized probe to differentiate cancer cells from normal cells based on their miR-21 expression levels, showcasing its quantification ability. By elucidating the mechanistic insights and structure-function relationship in our work, we aim to contribute valuable information that can save users' time and reduce costs when designing localized DNA probes. With a comprehensive understanding of how the localization affects probe performance, researchers can now make more informed and efficient decisions during the design process. This work would find broad applications of DNA nanotechnology in biosensing, biocomputing, and bionic robots.
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
Danielle完成签到,获得积分10
刚刚
00发布了新的文献求助10
刚刚
lalala发布了新的文献求助10
刚刚
Xu发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
佳佳发布了新的文献求助10
1秒前
wangxuan完成签到,获得积分10
1秒前
sunyuan发布了新的文献求助10
1秒前
Sci完成签到,获得积分10
2秒前
冬至完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
夏侯觅风完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Simone驳回了Akim应助
3秒前
luqianling完成签到 ,获得积分10
4秒前
温瞳完成签到,获得积分10
4秒前
九月鹰飞发布了新的文献求助10
5秒前
土豆丝完成签到 ,获得积分10
5秒前
JamesPei应助吴中秋采纳,获得10
6秒前
xyzdmmm完成签到,获得积分10
7秒前
chunchun完成签到,获得积分10
7秒前
无奈的惜蕊完成签到,获得积分10
7秒前
夏侯觅风发布了新的文献求助10
7秒前
lzhgoashore完成签到,获得积分10
8秒前
迷路的翠容完成签到,获得积分10
8秒前
LHL完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
zy完成签到,获得积分10
8秒前
focus完成签到 ,获得积分10
9秒前
轰车车发布了新的文献求助10
9秒前
坚强的迎天完成签到,获得积分10
9秒前
高挑的棕色蛟龙完成签到,获得积分10
9秒前
缓慢的高山完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
小医小鱼发布了新的文献求助20
10秒前
星星完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
gzy关闭了gzy文献求助
12秒前
Leexxxhaoo完成签到,获得积分10
12秒前
泌尿刘亚东完成签到,获得积分10
12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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5573758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4660031
关于积分的说明 14727408
捐赠科研通 4599888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524520
邀请新用户注册赠送积分活动 1494877
关于科研通互助平台的介绍 1464977