Guanine-Lighting-Up Fluorescence Biosensing of Silver Nanoclusters Populated in Functional DNA Constructs by a pH-Triggered Switch

生物传感器 化学 荧光 纳米团簇 组合化学 DNA 适体 鸟嘌呤 光化学 纳米技术 生物化学 分子生物学 核苷酸 有机化学 基因 生物 物理 量子力学 材料科学
作者
Chong Li,Zehui Chen,Yuxuan Zhang,Jiayang He,Ruo Yuan,Wenju Xu
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:92 (19): 13369-13377 被引量:39
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.0c02744
摘要

Dark or weak-emissive DNA-harbored silver nanoclusters (AgNCs) can be remarkably lighted up when approaching to guanine bases. The resultant bright AgNCs acting as a fluorescent reporter are fascinating in biosensing. To explore the applicable guanine-enhanced emission of AgNCs for biosensing microRNA-155 (miR-155) as a model, here we designed a unique stem–loop hairpin beacon (HB) encoding with an miR-155-recognizable sequence and a AgNCs-nucleable template, as well as a hairpin helper tethering a partially locked guanine-rich (15-nt) tail (G15H), while two identical cytosine-rich segments were inserted in HB and G15H to merge for folding/unfolding of i-motif at changed pHs. Initially, the intact clusters populated in HB (HB/AgNCs) were almost nonfluorescent in a buffer (pH 7.0). Then, miR-155 was introduced to trigger a repeated hairpin assembly of HB and G15H by competitive strand displacement reactions at decreased pH 5.0 within 10 min, consequently generating numerous duplex DNA constructs (DDCs). With the resultant template of pH-responsive i-motifs incorporated in DDCs, their folding at pH 5.0 brought the proximity of unlocked G15 overhang to the clusters in a crowded environment, remarkably lighting up the red-emitting fluorescence of HB/AgNCs (λem = 628 ± 5 nm) for amplified signal readout. About 3.5-fold enhancement of quantum yield was achievable using different variants of i-motif length and G15 position. Simply by adding OH–, the configuration fluctuation of i-motifs was implemented for switchable fluorescence biosensing to variable miR-155. Based on a one-step amplification and signaling scheme, this subtle strategy was rapid, low-cost, and specific for miR-155 with high sensitivity down to 67 pM.

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
小羊羊发布了新的文献求助10
2秒前
瞬间de回眸完成签到 ,获得积分10
3秒前
jrzsy完成签到,获得积分10
3秒前
粗犷的思萱完成签到 ,获得积分10
5秒前
好事成双完成签到,获得积分10
5秒前
帆帆帆完成签到 ,获得积分10
8秒前
zero完成签到 ,获得积分10
8秒前
Zzz应助Tonald Yang采纳,获得10
9秒前
12秒前
柳树完成签到,获得积分10
13秒前
17秒前
脑洞疼应助王玉龙采纳,获得10
20秒前
sln发布了新的文献求助10
20秒前
Yuther完成签到 ,获得积分10
24秒前
26秒前
魔幻滑板完成签到,获得积分10
27秒前
sedrakyan完成签到 ,获得积分10
27秒前
王小乔完成签到 ,获得积分10
28秒前
PP发布了新的文献求助10
30秒前
34秒前
sln完成签到,获得积分10
35秒前
Sun1c7完成签到,获得积分10
37秒前
38秒前
Nexus应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
飞快的蛋应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
38秒前
王玉龙发布了新的文献求助10
40秒前
40秒前
落雪完成签到 ,获得积分10
40秒前
jason完成签到 ,获得积分10
40秒前
陶醉的烤鸡完成签到 ,获得积分10
44秒前
45秒前
song完成签到 ,获得积分20
50秒前
52秒前
ailemonmint完成签到 ,获得积分10
54秒前
小李李李李李李er完成签到 ,获得积分10
55秒前
wang完成签到 ,获得积分10
57秒前
xiaozou55完成签到 ,获得积分10
58秒前
炎炎夏无声完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sonicker完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 5000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Anionic polymerization of acenaphthylene: identification of impurity species formed as by-products 1000
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6325927
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8142015
关于积分的说明 17071700
捐赠科研通 5378411
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2854190
邀请新用户注册赠送积分活动 1831847
关于科研通互助平台的介绍 1683076