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Cascaded signal amplification via target-triggered formation of aptazyme for sensitive electrochemical detection of ATP

化学 生物物理学 信号(编程语言) 电化学 电极 生物 计算机科学 物理化学 程序设计语言
作者
Xia Li,Jianmei Yang,Jiaqing Xie,Bingying Jiang,Ruo Yuan,Yun Xiang
出处
期刊:Biosensors and Bioelectronics [Elsevier BV]
卷期号:102: 296-300 被引量:80
标识
DOI:10.1016/j.bios.2017.11.005
摘要

The construction of reliable sensors for adenosine triphosphate (ATP) detection gains increasing interest because of its important roles in various enzymatic activities and biological processes. Based on a cascaded, significant signal amplification approach by the integration of the aptazymes and catalytic hairpin assembly (CHA), we have developed a sensitive electrochemical sensor for the detection of ATP. The target ATP leads to the conformational change of the aptazyme sequences and their association with the hairpin substrates to form active aptazymes, in which the hairpin substrates are cyclically cleaved by the metal ion cofactors in buffer to release the enzymatic sequences that can also bind the hairpin substrates to generate active DNAzymes. The catalytic cleavage of the hairpin substrates in the aptazymes/DNAzymes thus results in the generation of a large number of intermediate sequences. Subsequently, these intermediate sequences trigger catalytic capture of many methylene blue-tagged signal sequences on the electrode surface through CHA, producing significantly amplified current response for sensitive detection of ATP at 0.6nM. Besides, the developed sensor can discriminate ATP from analogous interference molecules and be applied to human serum samples, making the sensor a useful addition to the arena for sensitive detection of small molecules.
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