Metal-organic framework nanoreactor-based electrochemical biosensor coupled with three-dimensional DNA walker for label-free detection of microRNA

纳米反应器 生物传感器 适体 咪唑酯 组合化学 化学 脱氧核酶 纳米技术 微分脉冲伏安法 血红素 纳米颗粒 电化学 材料科学 DNA 电极 循环伏安法 无机化学 有机化学 生物化学 血红素 物理化学 生物 遗传学
作者
Lingyi Kong,Shuzhen Lv,Zhenjie Qiao,Yongcun Yan,Jian Zhang,Sai Bi
出处
期刊:Biosensors and Bioelectronics [Elsevier BV]
卷期号:207: 114188-114188 被引量:65
标识
DOI:10.1016/j.bios.2022.114188
摘要

MicroRNAs (miRNAs), serving as the regulators for gene expression and cellular function, have emerged as the important biomarkers for diagnosis of cancers. In this study, a label-free electrochemical biosensing platform equipped with metal-organic frameworks (MOFs)-based nanoreactors has been developed by coupling three-dimensional (3D) DNA walker for amplification detection of miRNA. The MOF-based nanoreactors are constructed via the encapsulation of GOx in zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8) driven by the rapid GOx-triggered nucleation of ZIF-8 with high catalytic activity, which also contributes to preserve the biological activity of GOx even in harsh environments. The gold nanoparticles (AuNPs) are further loaded on the surface of ZIF-8 by electrostatic adsorption, which can be used to not only anchor the orbit of 3D DNA walker by Au-S covalent bond but also promote the electron transfer on electrode interface. In the presence of target miRNA-21, the 3D DNA walker is initiated, resulting in the recycling of targets and the immobilization of numerous fuel DNAs with G-quadruplex/hemin complex on the nanoreactors spontaneously. As a result, a cascade catalysis reaction is triggered in the confined space of ZIF-8 nanoreactors, where the H2O2 as an intermediate is generated with the oxidization of glucose catalyzed by GOx and subsequently decomposed by G-quadruplex/hemin HRP-mimicking DNAzyme for the further oxidation of ABTS to obtain a differential pulse voltammetry (DPV) signal. Under the optimal conditions, the proposed electrochemical biosensor exhibits an excellent performance for amplification detection of miRNA-21 in the dynamic working range from 0.1 nM to 10 μM with a detection limit of 29 pM, which opens a new way for clinical analysis of miRNAs and early diagnosis of cancers.
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
李爱国应助纪智勇采纳,获得10
1秒前
水草帽完成签到 ,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
执着的以筠完成签到 ,获得积分10
4秒前
笨笨凡松完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
14秒前
代扁扁完成签到 ,获得积分10
14秒前
randylch完成签到,获得积分10
15秒前
Maestro_S完成签到,获得积分0
15秒前
t铁核桃1985完成签到 ,获得积分10
16秒前
qzp完成签到 ,获得积分10
16秒前
纪智勇发布了新的文献求助10
18秒前
安静的瑾瑜完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
leo完成签到,获得积分10
22秒前
wBw完成签到,获得积分10
25秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
25秒前
清颜完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
Microbiota完成签到,获得积分10
30秒前
呆呆完成签到 ,获得积分10
31秒前
研友_Lw7OvL完成签到 ,获得积分10
31秒前
David完成签到,获得积分10
31秒前
嘚儿塔完成签到 ,获得积分10
33秒前
张润泽完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
我爱康康文献完成签到 ,获得积分0
35秒前
CHEN完成签到 ,获得积分10
36秒前
GankhuyagJavzan完成签到,获得积分10
37秒前
爆米花应助猪猪hero采纳,获得10
37秒前
puritan完成签到 ,获得积分10
38秒前
zsj完成签到 ,获得积分10
39秒前
was_3完成签到,获得积分0
40秒前
hf完成签到,获得积分10
41秒前
文静灵阳完成签到 ,获得积分10
42秒前
西奥牧马完成签到 ,获得积分10
44秒前
姚艳秋发布了新的文献求助30
45秒前
徐梦曦完成签到 ,获得积分10
46秒前
May完成签到,获得积分10
49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
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
青少年心理适应性量表(APAS)使用手册 700
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
Socialization In The Context Of The Family: Parent-Child Interaction 600
“Now I Have My Own Key”: The Impact of Housing Stability on Recovery and Recidivism Reduction Using a Recovery Capital Framework 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5008743
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4251171
关于积分的说明 13244097
捐赠科研通 4052039
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2216757
邀请新用户注册赠送积分活动 1226501
关于科研通互助平台的介绍 1148264