ACS Sensors.一种用于无酶无标记检测MicroRNA的磷光和电化学发光双模式均相生物传感器

以下文章来源于分析化学方法 ，作者科研小组

全文简介

设计和开发高性能和多功能发射器，以实现无固定化、无标记、无酶和双模式的高灵敏度和高选择性的微小RNA (miRNA)测定尤为迫切，但仍是一个巨大的挑战。在本文中，我们首次报道了一种Ir3+基氮杂环配合物，即IrPyPt，确定了它在均相溶液中的磷光和电化学发光(ECL)双重发射行为，并发现了它对G-四链体DNA的磷光开启和信号关闭的ECL响应。受此启发，IrPyPt率先作为结合核酸探针(ON1和ON2)的发射器，用于开发磷光和ECL双模式均相生物传感器，该传感器应用于作为目标分析物的miRNA-21的无标记、无酶、高灵敏度和可靠分析。miRNA-21引发ON1和ON2的杂交链式反应，产生丰富的G-四链体，抓住IrPyPt产生IrPyPt @ G-四链体，其中IrPyPt的分子内旋转运动被抑制，IrPyPt无法扩散到电极，导致磷光发射高度增强，ECL发射急剧下降。通过这种设计，实现了miRNA-21的双模式分析，检测限分别低至1.40和0.18 pM。此外，该双模式生物传感器成功地应用于检测癌细胞裂解液中miRNA-21的浓度，从而为miRNA相关疾病的早期和准确诊断提供了一种潜在的替代方法。

简介

（A）IrPyPt的公式。（B）IrPyPt的标准化EX和EM曲线。

（A）含有不同物质的溶液的ECL曲线。（B）IrPyPt-TPrA与不同电压的ECL强度。（C）IrPyPt的ECL和磷光光谱。（D）TPrA和TPrA-IrPyPt的CV曲线。

IrPyPt-TPrA演示ECL排放的生成原理.

（A）不同条件下IrPyPt的磷光曲线。（B）不同条件下IrPyPt的磷化强度：（a）控制，（b）S2，（c）D2，（d）G2，（e）G3，（f）G4和（g）分裂G-quadruplex DNA（P1，P2和P3）。（C）IrPyPt和G-quadruplex之间的相互作用说明以及磷光发射的变化。

（A）不同条件下IrPyPt的ECL曲线。（B）IrPyPt在不同条件下的ECL强度：（a）控制，（b）S2，（c）D2，（d）G2，（e）G3，（f）G4和（g）分裂G-quadruplex DNA（P1，P2和P3）。（C）IrPyPt和G-quadruplex DNA之间的相互作用说明以及ECL发射的变化。

（A）用于miRNA分析的Ir3+基磷光和ECL双模均质生物传感器的图表插图。IrPyPt-TPrA系统在不同条件下的磷光（B）和ECL（C）光谱：（a）控制；（b）ON1 + ON2；（c）ON1 + ON2 + miR-21。

（A）在不同浓度的miR-21存在下，IrPyPt-TPrA-ON1-ON2的磷光光谱。（B）P601和lg CmiR-21之间的线性关系。（C）不同浓度的miR-21存在IrPyPt-TPrA-ON1-ON2的ECL曲线。（D）E和lg CmiR-21之间的线性关系。

暴露于（a）miRNA-141、（b）miRNA-143、（c）miRNA-155、（d）miRNA-199a、（e）miRNA-182、（f）miRNA-96和（g）miRNA-96和（g）miR-21的IrPyPt-TPrA-ON1-IrPyPt-TPrA-ON1-ON2的磷光（C）和ECL发射（D）强度在miR-21的存在下对应于（a）Glu，（b）L-cys，（c）GSH，（d）MgCl2，（e）CuCl2和（f）Tri。

在细胞状态中测试了miR-21的副本。

相关成果以“Iridium Complex with Specific Intercalation in the G-Quadruplex: A Phosphorescence and Electrochemiluminescence Dual-Mode Homogeneous Biosensor for Enzyme-Free and Label-Free Detection of MicroRNA”，发表在国际学术期刊“ACS Sensors”上。

文献链接：点击阅读原文

https://doi.org/10.1021/acssensors.2c02575

转自：“NANO学术”微信公众号

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