近日,东南大学附属中大医院医学检验科主任吴国球教授团队,在美国化学会分析化学领域权威期刊《Analytical chemistry》(中科院一区Top期刊)发表了题为“Face-to-face assembly strategy of Au nanocubes: induced generation of broad hotspot regions for SERS-Fluorescence dual-signal detection of intracellular miRNAs”的研究成果,该研究在活细胞中设计了一种自组装策略,成功实现了对癌细胞中miRNA-21的精确示踪与定量,为探索纳米粒子的细胞内特异性触发以精确控制自组装提供了思路。
东南大学附属中大医院医学检验科吴国球教授为第一通讯作者,徐州医科大学高丰雷教授为共同通讯作者,东南大学医学院检验系博士研究生王继玮、马硕为论文并列第一作者。
金纳米立方体的面对面组装策略:诱导生成用于细胞内 miRNA 的 SERS-Fluorescence双信号检测的广泛热点区域
据介绍,多种特异性miRNA被认为是早期癌症筛查和预后的重要生物标志物。迄今为止,已经开发出多种用于检测液相中miRNA的分析方法。然而,实时监测细胞内miRNA水平的变化会提供更多有价值的信息。因此,开发具有高灵敏度、特异性以及重现性的生物传感器用于miRNA分析和细胞内无创监测尤为重要。
该研究在活细胞中设计了一种自组装策略,用于细胞内miRNA的实时荧光和SERS双通道检测。其使用Mg2+依赖的8-17E DNA酶序列作为驱动马达,金纳米立方体(AuNCs)作为驱动组件,三分支双链DNA作为连接工具。策略选择腺嘌呤作为报告分子,简化了拉曼报告分子的标记过程。腺嘌呤稳定地分布在AuNCs的表面之间,面与面之间的广泛地热点区域给予腺嘌呤SERS信号的良好再现性。在这种策略中,SERS通道保持稳定,并且比荧光通道更灵敏。其中,SERS通道的检测限为2.1 pM,在体外液相中的变异系数为1.26 %,在MCF-7细胞中的变异系数为1.49 %。该策略成功实现了对癌细胞中miRNA-21的精确跟踪和定量,在复杂样品和细胞中表现出良好的重现性。(赵峰峰 刘敏 程守勤)