國外開發(fā)可用于早期疾病檢測和診斷的DNA生物傳感器

　　據(jù)外媒報道，密蘇里州科學(xué)技術(shù)學(xué)院的研究人員將納米技術(shù)用于生物醫(yī)學(xué)早期疾病診斷，以創(chuàng)建一種新的、超靈敏的DNA生物傳感器。這種新的傳感器有可能檢測出基于DNA的生物標(biāo)記物，用于癌癥和遺傳疾病的早期診斷，并監(jiān)測患者對治療的反應(yīng)。

研究人員開發(fā)了一種基于“類海膽”碳納米管-金納米顆粒（CNT-AuNP）納米團(tuán)簇的超靈敏電化學(xué)DNA生物傳感器，該傳感器代表了一種有前途的信號放大策略，可用于DNA檢測和診斷。圖片來源：埃拉·馬魯申科

　　基本的電化學(xué)生物傳感器由生物識別元件、信號轉(zhuǎn)換器和處理器組成。這些生物傳感器檢測、傳輸和記錄有關(guān)生物物質(zhì)的信息，如核酸（DNA和RNA）、蛋白質(zhì)、抗體、抗原和其他生物成分，如葡萄糖。

　　密蘇里州科學(xué)技術(shù)學(xué)院化學(xué)助理教授、該項(xiàng)研究的主要研究者王瑞生博士說：“與傳統(tǒng)的分析方法相比，納米材料生物傳感器具有更高的靈敏度和更快的響應(yīng)速度，而傳統(tǒng)的分析方法需要當(dāng)今的醫(yī)療設(shè)備和耗時的分子放大技術(shù)。”

　　研究人員用碳納米管和金納米粒子制作了新的生物傳感器，使其具有類似海膽的三維徑向形狀，這種生物傳感器產(chǎn)生了顯著的電化學(xué)反應(yīng)。

　　密蘇里科技大學(xué)化學(xué)助理研究教授文艷柳博士說：“由于碳納米管和金納米粒子的結(jié)合產(chǎn)生了比正常情況下更大的超導(dǎo)電接觸面積，我們發(fā)現(xiàn)這種生物傳感器可以檢測復(fù)雜生物介質(zhì)中的超低豐度核酸。它在區(qū)分單一不匹配的DNA和完全匹配的DNA方面也具有高度的選擇性。這種類型的納米診斷系統(tǒng)由于其良好的穩(wěn)定性和小型化的可能性，是潛在的醫(yī)療保健點(diǎn)測量候選系統(tǒng)。”

　　這項(xiàng)研究“基于海膽狀碳納米管-金納米顆粒納米簇的無標(biāo)簽超靈敏電化學(xué)DNA生物傳感器”今天由美國化學(xué)學(xué)會（ACS）出版物在2020年4月7日的《分析化學(xué)》雜志上發(fā)表，并登上該期雜志的封面。

　　在過去的兩年里，王瑞生博士的國家科學(xué)基金會資助的生化研究也專注于開發(fā)用于抗癌藥物遞送的基于DNA的折紙納米結(jié)構(gòu)，以及用于識別microRNA作為癌癥和其他疾病早期診斷的分子生物標(biāo)記物的探針。國家科學(xué)基金會資助了她開發(fā)自組裝DNA納米結(jié)構(gòu)的工作，以制造新一代的分子電子電路，用于計算機(jī)和其他電子設(shè)備的小型化。