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噬菌体介导的直接肉眼计数定量埃摩尔级microRNA的新方法

2016年12月21日 13:25 转化药物研究所:王建玲 点击:[]

分子诊断是当代医学发展的重要前沿领域之一,内容主要包括对DNARNA、蛋白分子等疾病biomarker分子的诊断。确定这几类分子在人体样品(细胞、组织或体液)中的准确含量,可以判定人体是否感染病原体、疾病的进展情况以及判断治疗效果,为疾病预警和干预、个性化诊断和预后提供决策性依据,是分子诊断的核心内容。

在临床上广泛使用的ElisaPCR技术,都是相对定量,必须用标准品进行平行反应来相对定量。近些年,纳米技术用于分子诊断的方法发展迅速已经涌现出许多纳米材料形成的各式各样的结构(量子点、表面增强颗粒、树形结构、纳米管、纳米线、纳米悬臂结构、纳米电化学系统)用于构建各种分子诊断系统。

本次介绍的新技术、新方法,基于生物学种族的特性及纳米技术的优点,利用了T7噬菌体的可修饰性以及快速生长繁殖的特性,采用生物分子操作技术与纳米合成修饰技术,制备了一种特殊的探针,实现了一个肉眼直接计数目标的可寻址(如,一个绿色噬菌斑对应一个A目标,一个红色噬菌斑对应一个B目标)的绝对定量检测策略(见示意图)。

该方法通过对合成的microRNA纯净样品以及真实样本(细胞、血清及肿瘤组织)中microRNA的肉眼计数,证明了其高灵敏度(3 aM)、可寻址及肉眼直接计数的特性。另外,通过对纳米粒子上的配体进行适当替换,不仅可检测核酸类分子,还可检测蛋白类分子,以及病毒等病原体可以实现该技术检测对象的通用性若将该方法进一步发展为自动化的检测系统,将可实现更快速的定量分析,具有良好的应用前景。

Ref: Xin Zhou, Peng Cao, Ye Zhu, Wuguang Lu, Ning Gu and Chuanbin Mao. Phage-mediated counting by the naked eye of miRNA molecules at attomolar concentrations in a Petri dish, Nature Materials. 2015, 14(10):1058-1064.

 

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