AC：基于MOF核酸相互作用的DNA探针传感行为研究

以下文章来源于分析化学方法 ，作者科研小组

全文简介

将DNA探针吸附到纳米材料上是一种很有前途的生物测定策略，通常使用荧光或催化活性来产生信号。尽管重要，但目前缺乏对基于纳米材料DNA相互作用的传感行为的系统理解，这极大地限制了合理的方法设计及其后续应用。在本文中，通过采用多功能金属有机框架(MOFs) (FeTCPP⊂UiO-66)作为模型来研究这个问题，该模型是通过将血红素样配体FeTCPP整合到常用的MOFs (UiO-66)中而合成的。我们的结果表明，吸附在FeTCPP⊂UiO-66上的荧光标记的DNA通过光诱导电子转移、荧光共振能量转移和内部过滤效应被淬灭。在不同的DNA结构中，双链DNA和杂交链式反应产物分别由于解吸附和构象变异而很大程度上保留了它们的荧光。此外，ssDNA能最大限度地抑制FeTCPP⊂UiO-66的过氧化物酶活性，这种抑制作用强烈依赖于链长，而不依赖于碱基组成。在这些发现的基础上，我们设计了一种针对黄曲霉毒素B1的荧光/比色双模式检测方法，获得了令人满意的结果，进一步验证了我们的结果。这项研究为基于MOF-DNA相互作用的传感行为提供了一些新的见解，表明了理性生物测试设计及其性能改进的有前途的应用。

简介

（A）FeTCPP⊂UiO-66合成程序的示意图。（B）FeTCPP⊂UiO-66的SEM图像。（C）FeTCPP⊂UiO-66的TEM图像。（D）FeTCPP⊂UiO-66的XRD模式。（E）FeTCPP和FeTCPP⊂UiO-66的FTIR光谱。（F，G）FeTCPP⊂UiO-66的（F）Fe 2p和（G）Zr 3d的高分辨率XPS光谱。

（A）FeTCPP⊂UiO-66荧光淬火FAM的机制。（B）FAM染料和FeTCPP⊂UiO-66的能量水平。（C）FAM的激发和发射光谱以及FeTCPP⊂UiO-66的吸收光谱。（D）在存在或不存在FeTCPP⊂UiO-66的情况下，不同DNA结构的荧光光谱。（E）与FAM标记的（a）发夹DNA和（b）HCR产品吸附的FeTCPP⊂UiO-66的共聚焦显微镜图像。左列表示明场图像，中间列表示荧光图像，右列表示左列和中列的合并图像，所有比例条均为2微摩尔。（F）在FeTCPP⊂UiO-66淬火下HCR产品的荧光保留方案。（G）通过目标杂交诱导的探针释放吸附在FeTCPP⊂UiO-66（a）上的FAM-aptamer的荧光信号“打开”方案，以及（b）基于不同DNA结构的独特吸附亲和力。（H）通过“预混合”和“后混合”协议，FAM-aptamer的相对荧光强度。

（A）吸附DNA阻止过氧化物酶底物进入FeTCPP⊂UiO-66表面的示意图。（B）方案显示吸附DNA对FETCPP⊂UiO-66催化活性对ABTS和TMB氧化的影响，H2O2O2（C-H）在裸露或不同DNA处理的FeTCPP⊂UiO-66存在下，ABTS和TMB反应溶液的典型UV-vis吸收光谱和照片（插入（I）对ABTS和TMB氧化的相对活性：（a）裸露的FeTCPP⊂UiO-66，（b）ssDNA处理的FeTCPP⊂UiO-66，（c）发夹DNA处理的FeTCPP⊂UiO-66，（d）粘性端dsDNA处理（J）在存在各种浓度的ssDNA的情况下，FeTCPP⊂UiO-66对ABTS（绿点）和TMB（蓝点）氧化的催化活性。（K）由300 nM ssDNA处理的不同浓度的FeTCPP⊂UiO-66的活动。

（A）基于MOF-DNA相互作用的AFB1检测拟议双模态传感策略的示意图。（B）传感器的UV-Vis吸收光谱对从0到324.0 nM的不同浓度的AFB1做出响应。（C）418 nm的吸光度与APB1浓度的线性关系，范围为1.0至144.0 nM。（D）分析平台的荧光光谱响应从0到259.2 nM的不同浓度的AFB1。（E）520纳米处的荧光强度与ABB1浓度在0.1至259.2纳米范围内的线性关系。

相关成果以“Insight into the Sensing Behavior of DNA Probes Based on MOF–Nucleic Acid Interaction for Bioanalysis”，发表在国际学术期刊“Ananlytical Chemistry”上。

转自：“NANO学术”微信公众号

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