Programmable Entropy-Driven Circuit-Cascaded Self-Feedback DNAzyme Network for Ultra-Sensitive Fluorescence and Photoelectrochemical Dual-Mode Biosensing

化学 脱氧核酶 生物传感器 双模 荧光 桥接(联网) 纳米技术 光电子学 检出限 光学 色谱法 电子工程 物理 生物化学 工程类 计算机科学 材料科学 计算机网络
作者
Defu Qian,Jingling Zhang,Guoshuai Sun,Yuye Zhang,Qin Xu,Jing Li,Hongbo Li
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:96 (18): 7274-7280 被引量:18
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.4c01168
摘要

Inspired by natural DNA networks, programmable artificial DNA networks have become an attractive tool for developing high-performance biosensors. However, there is still a lot of room for expansion in terms of sensitivity, atom economy, and result self-validation for current microRNA sensors. In this protocol, miRNA-122 as a target model, an ultrasensitive fluorescence (FL) and photoelectrochemical (PEC) dual-mode biosensing platform is developed using a programmable entropy-driven circuit (EDC) cascaded self-feedback DNAzyme network. The well-designed EDC realizes full utilization of the DNA strands and improves the atomic economy of the signal amplification system. The unique and rational design of the double-CdSe quantum-dot-released EDC substrate and the cascaded self-feedback DNAzyme amplification network significantly avoids high background signals and enhances sensitivity and specificity. Also, the enzyme-free, programmable EDC cascaded DNAzyme network effectively avoids the risk of signal leakage and enhances the accuracy of the sensor. Moreover, the introduction of superparamagnetic Fe
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