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Tetrahedral DNA Supported Walking Nanomachine for Ultrasensitive miRNA Detection in Cancer Cells and Serums

化学 DNA 复式(建筑) 核酸内切酶 生物物理学 检出限 寡核苷酸 纳米结构 四面体 劈理(地质) 小RNA 纳米技术 生物化学 基因 结晶学 色谱法 材料科学 生物 复合材料 断裂(地质)
作者
Hua Chai,Yuguo Tang,Peng Miao
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:94 (28): 9975-9980 被引量:42
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.2c02288
摘要

A three-dimensional DNA tetrahedral nanostructure is constructed to support a walker strand on top and multiple track strands around it via the assembly of triplex-forming oligonucleotide (TFO). This design facilitates the regeneration of the sensing interface by simply adjusting pH conditions. On the basis of the tetrahedral DNA supported walking nanomachine, ultrasensitive electrochemical analysis of miRNA (miR-141) is achieved. Target miRNA assists the formation of three-way junction nanostructure. It contains a duplex region (hybridized by track and walker strands) that could be specially recognized and digested by certain nicking endonuclease. As a result, walker strand and target miRNA are released and move around the attached tracks for continuous cleavage reactions, releasing a larger number of signal reporters. By measuring the variation of signal responses, ultrasensitive analysis of miRNA is achieved. The limit of detection (LOD) is calculated to be 4.9 aM, which is rather low. In addition, the proposed method is successfully applied for the detection of miRNA in cell and serum samples, which could distinguish pathological information from healthy controls.
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