Schematische illustratie van SERS-detectie van exosomale miR-122 bij muizen die zijn blootgesteld aan röntgenstraling. Krediet: Mohammed
Een team onder leiding van prof. Huang Qing van de Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) van de Chinese Academy of Sciences heeft een nieuwe biosensor ontwikkeld op basis van aptamer-gecombineerde oppervlakte-versterkte Raman-spectroscopie (SERS) om het inflammatoire microRNA-122 (miR -122) detectie in door cellen uitgescheiden exosomen.
Door aptamer-gemodificeerde SERS-tags en een magnetisch op nanodeeltjes gebaseerd miRNA-vangelement te combineren, ontwikkelden de onderzoekers een labelvrije SERS-sandwich-assay om de exosomale miR-122 te detecteren en te evalueren, waarvan wordt gemeld dat deze actief betrokken is bij door straling geactiveerde rectale en leverbeschadigingen of ontstekingen.
De SERS-tags waren samengesteld uit een gethioleerde aptameer, die werden gemodificeerd met extra G-basen aan het 3′-uiteinde en gefunctionaliseerd op Au shell-nanodeeltjes via Au-S-bindingen. Het vangelement werd bereid door een gethioleerde aptameer op magnetische nanodeeltjes te verankeren.
Voor de herkenning van doelwit-miRNA werd het magnetische vangelement aanvankelijk blootgesteld aan het doelwit en werd de miRNA-sequentie vastgelegd via een immuunreactie tussen herkenning en doelwitsequentie. De nanodeeltjes werden gescheiden met behulp van een extern magnetisch veld, gespoeld en onderzocht met SERS-tags.
Als resultaat werd de doelsequentie vastgelegd via sandwichvorming. Het verbeterde Raman-signaal van adeninebase aan het 3′-uiteinde van de SERS-tag werd gebruikt om de uitvoer te kalibreren.
De onderzoekers gebruikten vervolgens aptamer-gecombineerde SERS-methodologie om miRNA te detecteren als de biomarker om door straling geïnduceerd orgaanletsel te evalueren.
Magnetische nanodeeltjes in dit onderzoek bieden een extra mogelijkheid voor snelle en gemakkelijke scheiding van analyten met behulp van een extern magnetisch veld. Deze methode is ook van toepassing om de door het geneesmiddel veroorzaakte leverontsteking te evalueren door het exosomale miRNA als de biomarker te onderzoeken.
Over het algemeen zou deze methode een gemakkelijke en vroege diagnose kunnen bieden voor het analyseren van gevallen van leverontsteking op klinisch niveau.
Muhammad Muhammad et al., Zeer gevoelige detectie van verhoogde exosomale miR-122-niveaus bij stralingsletsel en leverontsteking met behulp van een door aptameer gefunctionaliseerde SERS-sandwich-assay, ACS toegepaste biomaterialen (2021). DOI: 10.1021/acsabm.1c00845
Geleverd door de Chinese Academie van Wetenschappen
