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Ein fluoreszierender Aptasensor auf Graphenoxid-Basis für die Einschalterkennung von CCRF-CEM

Zusammenfassung

Basierend auf dem Graphenoxid-Aptamer-Komplex (GO-apt) wurde ein praktischer, kostengünstiger und hochempfindlicher fluoreszierender Aptasensor zum Nachweis von Leukämie entwickelt. Graphenoxid (GO) kann Carboxyfluorescein-markiertes Sgc8-Aptamer (FAM-apt) durch π . absorbieren -π Stapeln und Löschen der Fluoreszenz durch Fluoreszenzresonanzenergietransfer (FRET). In Abwesenheit von Sgc8-Zielzellen-CCRF-CEM wird die Fluoreszenz fast vollständig gelöscht. Umgekehrt kann die gelöschte Fluoreszenz schnell und signifikant wiederhergestellt werden, wenn die CCRF-CEM-Zellen hinzugefügt werden. Daher können wir basierend auf der Änderung der Fluoreszenzsignale die Anzahl der CCRF-CEM-Zellen in einem weiten Bereich von 1 × 10 2 . nachweisen bis 1 × 10 7 Zellen/ml mit einer Nachweisgrenze (LOD) von 10 Zellen/ml. Daher könnte diese Strategie des auf Graphenoxid basierenden fluoreszierenden Aptasensors vielversprechend für die Erkennung von Krebs sein.

Hintergrund

Leukämie ist eine aggressive und häufige bösartige hämatologische Erkrankung, die das Überleben des Menschen und die Gesundheit insbesondere von Kindern und Jugendlichen bedroht [1, 2]. Es betrifft nicht nur die normalen hämatopoetischen Zellen des Körpers, sondern auch das Knochenmark sowie das Immunsystem [3,4,5]. Daher ist die frühzeitige Diagnose von Leukämie für die Behandlung und die Verbesserung der Lebensqualität der Patienten unerlässlich. Derzeit ist die am häufigsten verwendete Methode zum Nachweis von Leukämie die Entnahme von peripheren Blutzellen und Knochenmark, danach viele Arten von Analysen [6], einschließlich Zellmorphologie, Zytochemie [7,8,9], Immunphänotyp [10, 11], Immunhistochemie [12, 13] und Aptamer-basierte Durchflusszytometrie [14, 15] wurden durchgeführt. Diese Methoden können Leukämiezellen nachweisen, haben jedoch noch viele Nachteile wie hohe Kosten, geringe Empfindlichkeit und Kompliziertheit. Daher ist es sehr dringend, eine kostengünstige, hochempfindliche und einfache Methode zum Nachweis von Leukämie zu finden.

Aptamere, bei denen es sich um kurze einzelsträngige DNA (ssDNA) oder RNA handelt, wurden durch In-vitro-Screening der systematischen Evolution von Liganden durch exponentielle Anreicherung (SELEX) gescreent [16, 17]. Basierend auf den speziellen Tertiärstrukturen haben Aptamere eine robuste Bindungsaffinität und eine hohe Spezifität mit Zielen, einschließlich kleiner organischer Moleküle, Proteine ​​und sogar Zellen [18,19,20]. Darüber hinaus haben Aptamere auch die Eigenschaft, dass sie leicht synthetisiert und modifiziert werden können, sodass sie weit verbreitet als Sonden zur Krebserkennung verwendet werden [21]. Funktionalisierte Nanomaterialien auf der Basis von Aptameren zur Erkennung von Krebs sind in den letzten Jahren ebenfalls Hotspots [22, 23], wie beispielsweise Quantenpunkte und Silica-Nanopartikel [24].

Graphenoxid (GO) hat als neuartiges zweidimensionales planares Kohlenstoff-Nanomaterial aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften, einschließlich guter Wasserlöslichkeit [25], großer spezifischer Oberfläche und ausgezeichneter Fluoreszenzlöschfähigkeit [26, 27] große Aufmerksamkeit erregt. Aufgrund dieser Eigenschaften gilt GO als hervorragender Energierezeptor im Fluoreszenzresonanzenergietransfer (FRET), was GO eine breite Anwendungsperspektive in Fluoreszenzaptasensoren verleiht [28]. Darüber hinaus kann GO durch π . an Aptamere binden -π Stapelwechselwirkungen, jedoch nicht mit doppelsträngiger DNA oder Aptamer-Target-Komplexen [19, 29, 30]. Daher kann der auf Graphen basierende Aptamersensor die Stabilität des Aptamers im Vergleich zur freien Aptamersonde verbessern [31].

Gegenwärtig berichteten viele Untersuchungen, dass die Strategie eines auf Graphenoxid basierenden fluoreszierenden Aptasensors als Detektionsziel machbar ist [21, 32]. Dennoch wurden bisher nur wenige Studien mit einem GO-basierten Aptasensor für Leukämiezellen durchgeführt. Hier haben wir eine neue Strategie für die Signal-„Turn-On“-Detektion von Leukämiezellen basierend auf GO und Carboxyfluorescein-markiertem Sgc8-Aptamer (FAM-apt) entwickelt. GO und Aptamer wurden als Fluoreszenzlöscher bzw. Zielagens verwendet. In Abwesenheit von Leukämiezellen kann GO mit FAM-apt interagieren und fast die gesamte Fluoreszenz löschen, und das Detektionssignal wird ausgeschaltet. Wenn jedoch die Zielzellen vorhanden sind, zielen die Aptamere aktiv auf Zellen und fallen von GO ab, was zu einer Fluoreszenzerholung im Detektionssystem führt und das Detektionssignal eingeschaltet wird. Daher kann die Zielzellkonzentration entsprechend der Änderung der Fluoreszenzintensität gemessen werden.

Methoden

Reagenzien

Das FFAM-apt mit einer Sequenz von 5'-FAM-AT CTAACTGCTGCGCCGCCGGGAAAATACTGTACGGTTAGA-3' wurde von Sangon Biotech Co., Ltd. (Shanghai, China) synthetisiert. In dieser Arbeit wurde selbstregulierender Tris-HCl-Puffer verwendet, einschließlich 20 mM Tris-HCl (pH 7.4), 5 mM MgCl2 , und 100 mM NaCl. Die in diesem Experiment verwendeten Aptamere wurden in Tris-HCl-Puffer gelöst. Graphenoxidpulver wurde von Xianfeng Nano Materials Tech Co., Ltd. (Nanjing, China) bezogen. Alle Lösungen wurden mit ultrareinem Wasser von 18 MΩ hergestellt, das aus einem Milli-Q-Reinigungssystem (Millipore, Bedford, MA, USA) gereinigt wurde.

Zellen

CCRF-CEM (menschliche akute leukämische Lymphoblastenzelllinien), Ramos (menschliche Burkitt-Lymphom-Zelllinien), 293T (menschliche embryonale Nierenzelllinien) und H22 (murine hepatozelluläre Karzinomzelllinien) wurden von der Zellbank der Chinesen bezogen Akademie der Wissenschaften (Shanghai, China). Alle Zelllinien wurden bei 5 % Kohlendioxid und 37 °C kultiviert, und das Medium von 1640 enthält 10 % fötales Rinderserum (FBS; HyClone) und 100 E/ml Penicillin-Streptomycin (Gibco, Grand Island, NY, USA).

Vorrichtung

Alle Fluoreszenzspektren und die Fluoreszenzintensität wurden gemessen und mit einem F-7000-Fluoreszenzspektrophotometer (Hitachi Company, Tokyo, Japan) aufgezeichnet. Zur Aufnahme der Probenlösung wurde eine 700-μl-Quarzküvette verwendet. Aufgrund der charakteristischen Spitzenwellenlängen von Carboxylfluorescein (FAM) wurde die Lumineszenzintensität überwacht, indem die Probe bei 490 nm angeregt und die Emission bei 518 nm gemessen wurde.

Die gesamte Bildgebung mit Rasterkraftmikroskopie (AFM) wurde mit einem SPI3800N-Mikroskop (Seiko Instruments Industry Co., Tokio, Japan) aufgenommen.

Das Zeta-Potential des GO-, FAM-apt- und Graphenoxid-Aptamer-Komplexes (GO-apt) wurde mit einem Analysator für Nanopartikelgröße, Zeta-Potential und absolutes Molekulargewicht (Zetasizer Nano ZS, Malvern, UK) bestimmt.

UV-sichtbare Absorptionsspektren von GO, FAM-apt und GO-apt wurden auf NanoDrop 2000 (Thermo, USA) aufgenommen.

Vorbereitung des GO-apt fluoreszierenden Aptasensors

Das Graphenoxidpulver wurde in Milli-Q gereinigtem Wasser gelöst und gestreut und dann durch Ultraschall dispergiert, um eine homogene schwarze Lösung mit einer Konzentration von 1 mg/ml zu erhalten. Durch Verdünnen der Stammlösung mit 20 mM Tris-HCl-Puffer erhielten wir die Konzentration von 20 nM FAM-apt. Danach wurden 1 μL FAM-apt (10 μM) und 10 μL GO-Lösung (1 mg/ml) wie vorbereitet gemischt und dann mit Tris-HCl-Puffer auf 500 μL verdünnt.

Zellbildgebung

CCRF-CEM- und Ramos-Zellen wurden 12 Stunden lang in Platten mit sechs Vertiefungen (5 × 10 5 .) kultiviert Zellen pro Vertiefung). Die Zellen wurden zweimal mit kalter phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) gewaschen und mit GO-apt-Lösung bei 4 °C im Dunkeln 30 Minuten inkubiert. Dann wurden die Zellen dreimal gewaschen und 20 Minuten lang mit 4% Polyoxymethylen fixiert. Die Zellen wurden erneut mit PBS gewaschen und mit 4',6-Diamidino-2-phenylindol-dihydrochlorid (DAPI; Life Co., USA) für 5 Minuten im Dunkeln gefärbt. Schließlich wurden die Zellen dreimal mit PBS gewaschen und durch Fluoreszenzmikroskopie (Nikon DS-Ri1; Japan) untersucht.

Nachweis von CCRF-CEM-Zellen

CCRF-CEM-Zellen wurden durch Zentrifugation gesammelt und in 1 ml PBS suspendiert. Die unterschiedlichen Konzentrationen von CCRF-CEM-Zellen (0 bis 1.0 × 10 7 /ml) wurden mit einem GO-apt fluoreszierenden Aptasensor bei 4 °C im Dunkeln für 30 Minuten inkubiert. Nach der Inkubation wurden die CCRF-CEM-Zellen durch Fluoreszenzspektroskopie im Wellenlängenbereich von 560–500 nm nachgewiesen. Die Nachweisgrenze (LOD) wird basierend auf dem 3σ . geschätzt / S Berechnung, wobei σ ist die Standardabweichung für die GO-apt-Lösung (n = 10) und S ist die Steigung der linearen Gleichung [33].

Spezifitätstest

Um die Spezifität des GO-basierten fluoreszierenden Aptasensors zu untersuchen, haben wir das System mit mehreren verschiedenen Zellen getestet, darunter Ramos-Zellen, H22-Zellen und 293T-Zellen. Jedes der 100-μl-Reaktionssysteme umfasste 1 × 10 6 Zellen.

Statistische Analysen

Jedes Experiment wurde dreimal wiederholt. Die Daten wurden mit der Software SigmaPlot 12.5 verarbeitet und statistische Analysen mit GraphPad Prism 6.02 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA) durchgeführt. Die Signifikanzschwelle in allen Analysen lag bei P < 0,0001.

Ergebnisse und Diskussion

Prinzip des GO-apt fluoreszierenden Aptasensors zum Nachweis von CCRF-CEM

In dieser Studie wurden GO und FAM-apt verwendet, um einen fluoreszierenden Aptasensor zum Nachweis von CCRF-CEM-Zellen zu entwickeln. Das Prinzip des Fluoreszenzsensors zum Nachweis von CCRF-CEM-Zellen ist in Abb. 1 dargestellt. In Abwesenheit von CCRF-CEM-Zellen werden die FAM-modifizierten Aptamere an der GO-Oberfläche durch π . adsorbiert -π Stapeln. Da GO und das Fluorophor zu nah an der Energieübertragung sind, löscht GO als Quencher die Fluoreszenz von FAM. In Gegenwart von CCRF-CEM-Zellen ermöglicht die schwache Bindungskraft des GO-Aptamers, dass das Aptamer von der GO-Oberfläche abfällt und an die Zellen bindet, was die Wiederherstellung der Fluoreszenz bewirkt. Daher kann die Anzahl der CCRF-CEM-Zellen entsprechend der Erholung der FAM-Fluoreszenzintensität nachgewiesen werden.

Schematische Darstellung des GO-apt fluoreszierenden Aptasensors zum Nachweis von CCRF-CEM-Zellen

Fluoreszenzlöschung und -wiederherstellung

Dieser kontinuierliche Prozess des Löschens der Fluoreszenz von GO und der zurückkehrenden Fluoreszenz in Gegenwart von CCRF-CEM-Zellen kann mit einem Fluoreszenzspektrophotometer beobachtet werden. Der gesamte Prozess der Sensorik basierend auf GO-Fluoreszenz-Aptameren ist in Abb. 2a dargestellt. Das Fluoreszenzspektrum von FAM-apt in 25 nM Tris-HCl-Puffer weist dank der Anwesenheit von FAM eine starke Fluoreszenzintensität auf (Abb. 2a, Kurve a). Nach Zugabe von GO wurde die Fluoreszenzintensität jedoch deutlich reduziert (Abb. 2a, Kurve b), was darauf hindeutet, dass GO die Fluoreszenz effizient löschen konnte, wenn GO und die Aptamere nahe beieinander waren und zusammen adsorbiert wurden. Überraschenderweise, wenn 5 × 10 6 CCRF-CEM-Zellen wurden zugegeben, die gelöschte Fluoreszenz konnte sich mit der Zeit erholen (Abb. 2a, Kurve c). Trotzdem ändert sich die Fluoreszenzintensität von FAM-apt ohne GO-Konjugation nicht offensichtlich, wenn CCRF-CEM-Zellen hinzugefügt wurden (Abb. 2a, Kurve d). CCRF-CEM ist eine nicht fluoreszierende Zelle (Abb. 2a, Kurve e); daher ist die Fluoreszenzerholung hauptsächlich auf die Dissoziation des Aptamers von der Oberfläche des Graphens und das Freilegen der fluoreszierenden Gruppe zurückzuführen. Diese Experimente zur Fluoreszenzlöschung und -wiederherstellung zeigten deutlich, dass der CCRF-CEM-Aptamer-Komplex (CEM-apt) verhindern kann, dass FAM-apt durch GO gelöscht wird, und CEM hat eine stärkere Bindungsaffinität zu seinem Aptamer als GO. Dank des Strukturunterschieds zwischen einzelsträngigem Aptamer und CEM-Aptamer-Komplex können Aptamere auf der GO-Oberfläche mit CEM interagieren und sich dann in den CEM-Aptamer-Komplex umwandeln. Dieses Phänomen weist auch klar darauf hin, dass die Bindung des CEM-Aptamer-Komplexes an das Aptamer schwächer ist als die von GO, wodurch das Aptamer von der Oberfläche von GO abfallen kann. Da sich das FAM-apt von der GO-Oberfläche entfernt befindet und die Energieübertragungseffizienz verringert ist, wird die Fluoreszenz wiederhergestellt. Die statistische Analyse der Fluoreszenzemissionsspektren von FAM-markiertem Sgc8-Aptamer und CCRF-CEM wurde unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt (Abb. 2b).

Machbarkeit der Go-apt-Detektion von CEM-Zellen. a Fluoreszenzemissionsspektren von FAM-apt- und CCRF-CEM-Zellen unter verschiedenen Bedingungen:(a) FAM-apt, (b) FAM-apt + GO, (c) FAM-apt + GO + CCFF-CEM, (d) FAM- apt + CCFF-CEM und (e) CCRF-CEM; FAM-apt (20 nM); GO (25 μg/ml); CCRF-CEM (1 × 10 6 Zellen). Anregung 490 nm. b Statistische Analyse von Fluoreszenzemissionsspektren von FAM-apt und CCRF-CEM unter verschiedenen Bedingungen. NS nicht signifikant. ****P < 0,0001

Charakterisierungen des GO-apt fluoreszierenden Aptasensors

Um das Design zu verifizieren, wurde ein einheitliches und dezentrales GO eingeholt. Aus Abb. 3a wissen wir, dass ein GO-Blatt mit einer Dicke von 1,17 nm ein typisches zweidimensionales Aussehen durch AFM besitzt. GO-apt mit einer Dicke von 1,94 nm zeigte jedoch, dass FAM-apt erfolgreich von der GO-Oberfläche absorbiert wurde. Das Zetapotential von FAM-apt und GO betrug − 11,35 bzw. − 23,90 mV, aber wenn GO nicht konvalent mit FAM-apt interagiert, stieg der Absolutwert des Zetapotenzials (Abb. 3b). Diese Ergebnisse zeigten, dass Aptasensoren erfolgreich konstruiert wurden. Aus Abb. 3c wissen wir, dass GO bei 234 nm eine starke Absorption aufwies, die dem π . zugeschrieben wird -π * Übergänge aromatischer C=C-Bindungen. FAM-apt ist durch Absorptionsbanden der DNA-Sequenz (260 nm) und FAM (503 nm) gekennzeichnet, während die Zugabe von GO in die Lösung von FAM-apt eine Rotverschiebung verursacht und die Absorption von FAM bei 503 nm erhöht wird. Der mögliche Grund ist, dass FAM-apt an der GO-Oberfläche adsorbiert ist, was auf elektronische Wechselwirkungen zwischen den beiden π . hinweist Systeme von GO und den Farbstoffen im Grundzustand. Daher zeigten die Ergebnisse, dass GO-apt erfolgreich konstruiert wurde.

Charakterisierung von GO-apt. a AFM-Bilder von GO und CEM-apt. b Oberflächen-Zetapotential von FAM-apt, GO und CEM-apt. Fehlerbalken zeigen ± SD (n = 3). c UV-sichtbare Absorptionsspektren von (a) GO, (b) FAM-apt und (c) GO-apt

Fluoreszenzmikroskopie von Zellen

Um die Spezifität der gefallenen FAM-apt-Bindung auf zellulärer Ebene direkt sichtbar zu machen, inkubierten wir CCRF-CEM- und Ramos-Zellen mit Go-apt und analysierten sie anschließend mittels Fluoreszenzmikroskopie. In Übereinstimmung mit den Fluoreszenzspektralexperimenten kann FAM-apt von Go-apt fallen und dann zur Fluoreszenzfärbung an CCRF-CEM-Zellen binden, jedoch nicht an Ramos-Zellen (Abb. 4).

Fluoreszenzmikroskopische Aufnahmen von CCRF-CEM- und Ramos-Zellen nach dem Mischen mit GO-apt. Kerne wurden mit DAPI gefärbt. Maßstabsbalken zeigen 25 μm an

Optimierung der experimentellen Bedingungen zum Nachweis von CCRF-CEM

Um die hervorragende Leistung des fluoreszierenden Aptasensors zu erhalten, wurden die Zeiten der Fluoreszenzlöschung und -erholung optimiert. Das kinetische Verhalten von FAM-apt und GO sowie von FAM-apt in homogener GO-Lösung mit CCRF-CEM-Zellen wurde durch Überwachung der Fluoreszenzintensität als Funktion der Lösch- und Erholungszeit untersucht (Abb. 5a, b). Wie in Abb. 5a gezeigt, kann die Fluoreszenzlöschung von FAM-apt als Funktion der Inkubationszeit in Gegenwart von GO beobachtet werden. Das FAM-apt adsorbiert schnell an der Oberfläche des GO und durchläuft danach einen Energietransfer, und gleichzeitig wird die Fluoreszenzintensität deutlich reduziert und neigt dazu, nach 2 Minuten zu verlangsamen. Im Gegensatz dazu wird CEM-apt gebildet und die Freisetzung von der GO-Oberfläche erfolgt langsamer. Die Fluoreszenzintensität erreichte eine Plattform, wenn die Inkubationszeit mehr als 30 Minuten betrug (Abb. 5b). Diese zeitabhängigen Experimente zeigen, dass GO als ausgezeichneter Quencher die FAM-apt-Fluoreszenz schnell löscht und in Gegenwart von CEM allmählich die Fluoreszenz wiedererlangt.

Optimierung der Versuchsbedingungen. a Fluoreszenzlöschung von FAM-apt (20 nM) in Tris-HCl-Puffer durch GO als Funktion der Zeit. b Fluoreszenzwiederherstellung von FAM-apt in GO-Lösung durch CCRF-CEM (1 × 10 6 ) als Funktion der Zeit. c Einfluss der GO-Konzentration auf die Fluoreszenzintensität von FAM-apt in Abwesenheit (Kurve a) und in Gegenwart (Kurve b) von 1 × 10 6 CCRF-CEM-Zellen. d Die Fluoreszenzintensitätsrate (F /F 0 ) von FAM-apt um 1 × 10 6 CCRF-CEM-Zellen als Funktion der GO-Konzentration. Anregung 490 nm

Um den fluoreszierenden Aptasensor empfindlicher für den Nachweis von CCRF-CEM zu machen, wird das zur Optimierung der GO-Konzentration verwendete Reaktionssystem unverzichtbar. Abbildung 5c, die unsere Strategie deutlich veranschaulicht, zeigt die Wirkung unterschiedlicher Konzentrationen von GO auf die Fluoreszenzintensität von FAM-apt in Abwesenheit (Fig. 5c, Kurve a) und in Gegenwart (Fig. 5c, Kurve b) von CCRF -CEM. Wie wir aus Abb. 5c gesehen haben, wird der Fluoreszenzsignalhintergrund bei Zugabe von GO deutlich reduziert. Abbildung 5d zeigt die wiederhergestellte Fluoreszenz des FAM-apt um 1 × 10 6 CEM-Zellen als Funktion der GO-Konzentration. Aus Abb. 5d können wir feststellen, dass bei einer GO-Konzentration von 20 μg/ml das Verhältnis von F /F 0 (wobei F 0 und F sind die Fluoreszenzintensitäten von FAM bei 518 nm in Abwesenheit bzw. Anwesenheit von CCRF-CEM) erhält den höchsten Wert, der 13,0354 beträgt. Daher wurden 20 μg/ml als optimale GO-Konzentration angesehen.

CCRF-CEM-Erkennung mit GO-apt fluoreszierendem Aptasensor

Um gute experimentelle Ergebnisse zu erhalten, wurden optimale experimentelle Bedingungen zum Nachweis von CCRF-CEM verwendet. Abbildung 6a zeigt, dass mit zunehmender Anzahl von CCRF-CEM von 0 auf 1 × 10 7 , wird auch die Fluoreszenzintensität entsprechend erhöht. Außerdem ist die F /F 0 zeigt eine klare lineare Abhängigkeit von der Anzahl der CCRF-CEM im Bereich von 1 × 10 2 –1 × 10 7 (Abb. 6b). Die lineare Regressionsgleichung lautet Y (F /F 0 ) = 3.2608 × log C − 5.1892 (wobei C ist die Anzahl der CCRF-CEM) mit dem Regressionskoeffizienten R 2 = 0,9922. Als Nachweisgrenze gilt weniger als zehn Zellen. Daher verfügt die GO-basierte Fluoreszenz-Aptamer-Sensorik über einen weiten Erfassungsbereich, sodass sie als idealer Biosensor zum Nachweis von CCRF-CEM verwendet werden kann. Im Vergleich zu den anderen Methoden hat diese Methode eine höhere Sensitivität (Tabelle 1) [34,35,36,37,38,39].

Go-apt-Erkennung von CEM-Zellen. a Fluoreszenzemissionsspektren von GO-apt Fluoreszenzaptasensor in Gegenwart unterschiedlicher Konzentrationen von CCRF-CEM Zellen. b Lineare Beziehung zwischen der Fluoreszenzintensitätsrate (F /F 0 ) und die Konzentration von CCRF-CEM-Zellen

Spezifität des GO-apt fluoreszierenden Aptasensors

Um die Spezifität von GO-apt-Fluoreszenzadaptern zu untersuchen, wurden mehrere verschiedene Zellen verwendet, um das System zu testen, wie Ramos-Zellen, H22-Zellen und 293T-Zellen. Jedes der 100-μl-Reaktionssysteme umfasste 1 × 10 6 Zellen. Abbildung 7 zeigt, dass CCRF-CEM eine höhere Fluoreszenzintensität erhält als die anderen Kontrollgruppen. Die Ergebnisse zeigten auch deutlich, dass der entworfene fluoreszierende Aptasensor hochspezifisch war.

Spezifität des fluoreszierenden Aptasensors für CEM. Die Fluoreszenzintensitätsrate (F /F 0 ) des GO-apt fluoreszierenden Aptasensors in Gegenwart von CEM-Zellen, Ramos-Zellen, H22-Zellen bzw. 293T-Zellen (1 × 10 6 ), wobei F 0 und F sind die Fluoreszenzintensität ohne und mit Detektionszellen bei 518 nm. Anregung 490 nm

Schlussfolgerungen

Wir haben einen praktischen, kostengünstigen und hochempfindlichen fluoreszierenden Aptasensor zum Nachweis von CCRF-CEM-Zellen entwickelt. Diese Strategie nutzt geschickt die nicht-kovalente Bindungswechselwirkung durch das π -π Stapeln zwischen Graphen und einzelsträngiger DNA und die überlegene Leistung der Graphen-löschenden Fluoreszenz. Im Vergleich zum Aptamer ist die Bindung des CEM-Aptamer-Komplexes an GO schwach, sodass die durch das Graphen gelöschte Fluoreszenz allmählich wiederhergestellt werden kann. Unter optimierten Bedingungen wird die Nachweisgrenze mit weniger als 100 Zellen angesehen. Aufgrund seiner hervorragenden Leistung hat der fluoreszierende Aptasensor daher eine breite Perspektive bei der Erkennung von Tumorzellen.

Änderungsverlauf

Abkürzungen

AFM:

Rasterkraftmikroskopie

CEM-apt:

CCRF-CEM-Aptamer-Komplex

FAM-apt:

FAM-markiertes Sgc8-Aptamer

FRET:

Fluoreszenz-Resonanz-Energietransfer

GO:

Graphenoxid

GO-apt:

Graphenoxid-Aptamer-Komplex

PBS:

Phosphatgepufferte Kochsalzlösung


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