En forskargrupp ledd av professor Yang Hui vid Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) vid den kinesiska vetenskapsakademin har föreslagit en ultrakänslig MXene-förbättrad plasmonisk biosensor för realtids- och etikettfri detektion av mikroRNA (miRNA).
Studien publicerades i Nanophotonics den 11 oktober.
Som små icke-kodande RNA-molekyler spelar miRNA en viktig roll i utvecklingen och progressionen av olika typer av cancer. Detekteringen av miRNA är viktig för diagnostik och prognostik i tidiga skeden eftersom de kan fungera som biomarkörer.
Men på grund av deras inneboende egenskaper, såsom liten storlek, kort sekvenslängd, låga koncentrationsnivåer och hög sekvenshomologi i komplexa verkliga prover, är traditionella detektionsstrategier för miRNA utmanande.
I denna studie fann forskarna att reflektiviteten hos det plasmoniska substratet kunde reduceras avsevärt genom att spinnbelägga ett tunt lager av MXene nanosheets på det, vilket resulterade i en skarp fasförändring vid ytplasmonresonansvinkeln. Den skarpa fasändringen skulle då inducera en stor sidoförskjutningssignal och förbättra detektionskänsligheten.
Baserat på denna biosensing-metod insåg forskarna ultrakänslig detektering av mål-miRNA med en detektionsgräns så låg som 10 fM. Avkänningssignalen möjliggjorde enkel differentiering av mål-miRNA:t från enbas-mismatchat miRNA.
Dessutom visar denna plasmoniska biosensor förmågan att detektera miRNA i komplexa medier, såsom outspädda humana serumprover, utan att kompromissa med detektionskänsligheten.
"Vår biosensorteknik ger ett lovande verktyg för effektiv detektering av miRNA. Den kan utvecklas till en plattform för att upptäcka en bred klass av nanoobjekt, som många andra tumörbiomarkörer i klinisk diagnos och viruspartiklar", säger professor Yang.
Mer information: Yuye Wang et al, Ultrasensitiv etikettfri miRNA-21-detektion baserad på MXene-förstärkt plasmonisk lateral förskjutningsmätning, Nanofotonik (2023). DOI:10.1515/nanoph-2023-0432
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
