MXene-forstærket plasmonisk sensing udviklet til ultrasensitiv mærkefri miRNA-detektion

En forskergruppe ledet af prof. Yang Hui ved Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) under det kinesiske videnskabsakademi har foreslået en ultrafølsom MXene-forstærket plasmonisk biosensor til realtids- og etiketfri påvisning af mikroRNA'er (miRNA'er).

Undersøgelsen blev offentliggjort i Nanophotonics den 11. oktober.

Som små ikke-kodende RNA-molekyler spiller miRNA'er en vigtig rolle i udviklingen og progressionen af ​​forskellige typer kræft. Påvisningen af ​​miRNA'er er væsentlig for diagnostik og prognoser i de tidlige stadier, fordi de kan fungere som biomarkører.

Men på grund af deres iboende egenskaber, såsom lille størrelse, kort sekvenslængde, lave koncentrationsniveauer og høj sekvenshomologi i komplekse ægte prøver, er traditionelle detektionsstrategier for miRNA'er udfordrende.

I denne undersøgelse fandt forskerne, at reflektiviteten af ​​det plasmoniske substrat kunne reduceres betydeligt ved at spin-coating et tyndt lag af MXene nanoark på det, hvilket resulterer i en skarp faseændring ved overfladeplasmonresonansvinklen. Den skarpe faseændring ville så inducere et stort lateralt forskydningssignal og øge detektionsfølsomheden.

Baseret på denne biosensing-tilgang indså forskerne ultrafølsom påvisning af mål-miRNA med en detektionsgrænse så lav som 10 fM. Saneringssignalet muliggjorde let differentiering af mål-miRNA'et fra det enkeltbase-mismatchede miRNA.

Derudover demonstrerer denne plasmoniske biosensor evnen til at detektere miRNA'er i komplekse medier, såsom ufortyndede humane serumprøver, uden at kompromittere detektionsfølsomheden.

"Vores biosensing-teknik giver et lovende værktøj til effektiv detektion af miRNA. Den kan udvikle sig til en platform til at detektere en bred klasse af nano-objekter, såsom mange andre tumorbiomarkører i klinisk diagnose og virale partikler," sagde prof. Yang.

Flere oplysninger: Yuye Wang et al., Ultrasensitiv mærkefri miRNA-21-detektion baseret på MXene-forstærket måling af plasmonisk lateral forskydning, Nanofotonik (2023). DOI:10.1515/nanoph-2023-0432

Leveret af Chinese Academy of Sciences