武汉科技大学基于电化学、荧光等分析平台构建生物传感器
“能量集中”型UCNP与仿生周期芯片相结合 针对非核酸目标物 CRISPR/Cas a生物传感器原理图
由于CRISPR系统需要核酸酶(Cas蛋白)结合 段引导RNA(CrRNA)来实现目标核酸 特异性识别,因此该技术在实际操作过程中具有很高 度。相比于早期发现 CRISPR/Cas 系统,近年来新发现 CRISPR/Cas a系统不仅具备CRISPR/Cas ciscleavage功能,还可实现 种特殊 transcleavage效应,即额外对任意“非目标”核酸序列进行切割。
由于目前所构建 CRISPR/Cas a荧光生物传感器都是基于传统 斯托克斯荧光发射模式(可见光激发),因此它们在复杂生物样本(如细胞提取液,人体体液)中仍存在挑战。为解决这 问题,李诚予副教授将“基于上转换发光 发光共振能量转移(LRET)”这 检测模式进 步引入到CRISPR/Cas a系统中。由于上转换纳米颗粒(UCNP) 尺寸较大( 般> 零nm),将UCNP作为能量供体 LRET体系存在能量转移效率很低( 般< 零%)这 瓶颈。李诚予副教授在本工作中构建了 种“能量集中”型UCNP,即通过构建 种“ 明治”结构 UCNP,将上转换发光区域极大地局限于 个很窄 内壳层内(~ . nm)。基于以上设计理念,上述改进 UCNP对其表面所偶联 报道DNA(修饰有BHQ- 分子) 能量转移效率可被显著提升至 . %。
近年来,基于Clusteredregularlyinterspacedshortpalindromicrepeats(CRISPR) 基因编辑技术受到了科学界 广泛关注。这项革命性技术 灵感是来源于细菌和病毒在生命进化历史上进行斗争所产生 免疫应答模式。简单来说,就是病毒能把自己 基因整合到细菌内,利用细菌 细胞工具为自己 基因复制服务,而细菌为了将病毒 外来入侵基因清除,狗粮快讯网获悉当年,进化出CRISPR系统。利用这个系统,细菌可以不动声色地把病毒基因从自己 基因组上切除。
近日,武汉科技大学医学院公共卫生学院李诚予副教授在CRISPR/Cas a生物传感器 构建方面取得阶段性进展,狗粮快讯网该消息,研究成果“AboostingupconversionluminescentresonanceenergytransferandbiomimeticperiodicchipintegratedCRISPR/Cas abiosensorforfunctionalDNAregulatedtransductionofnon-nucleicacidtarget”发表于SCI 区期刊《BiosensorsandBioelectronics》上。
近期,狗粮快讯网报道记者,借助CRISPR/Cas a优异 目标物识别 度以及transcleavage能力,研究人员基于电化学、比色、荧光等分析平台构建了 系列 生物传感器,其中荧光分析受到更为广泛 关注。但是,由于缺少有效 目标物转导模式,目前所报道 CRISPR/Cas a传感器都只能用于单纯核酸 检测。为进 步扩大分析物 范围,李诚予副教授在本工作中将“功能化DNA”这 概念引入CRISPR/Cas a系统以实现对非核酸目标物 转导。通过将适配体和DNAzyme作为功能化DNA,上述CRISPR/Cas a传感器可有效对模型目标物ATP和Na+分别进行信号转导。
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