靶标介导DNA自组装及催化电流放大的microRNA电化学检测研究

该研究报道了一种靶标介导的DNA自组装及催化信号放大免标记电化学传感器定量检测microRNA－21的分析方法。根据靶标序列,设计一条末端标记巯基且具有茎环结构的捕获探针以及两条与捕获探针和靶标部分互补的DNA单链,通过金－硫键作用将捕获探针固定在金电极表面。当靶标（microRNA－21）存在时,自组装形成一种H结构的DNA复合结构;利用核酸链中磷酸骨架静电吸附电解液中的钌氨离子（［Ru（NH₃）₆］³⁺,RuHex）以及DNA电子传递作用产生电化学信号;当无靶标时,不能形成DNA复合结构,电化学信号较弱。进一步利用铁氰根离子（［Fe（CN）₆］^3-）能够氧化电化学还原产物（［Ru（NH₃）₆］²⁺）,产生电化学－化学偶联,从而实现催化电流信号放大。采用电化学阻抗谱确证DNA复合结构的形成,采用计时电量法考察捕获探针密度对电化学信号的影响,并优化探针浓度、比例以及自组装时间,采用差示脉冲伏安法进行定量分析。结果显示,在0.1fmol/L~0.1nmol/L范围内,峰电流与microRNA－21浓度具有良好的线性关系,检出限为12.8amol/L。方法能有效区分其他microRNA以及单碱基错配核酸序列,成功用于多种细胞中microRNA－21的定量检测。该电化学传感器具有灵敏度高、选择性好、线性范围宽等优点,无需繁琐的电化学探针标记以及费时费力的PCR扩增、滚环扩增、链置换反应等分析策略,简化了操作流程,提高了方法的实用性。