本研究报道了一种电化学生物传感器,它利用熵驱动反应控制CRISPR/Cas12a的活性,并构建了一个对B型钠尿肽(BNP)检测高度敏感的生物传感器。在该生物传感器中,熵驱动反应被用来调节CRISPR/Cas12a一种能够非特异性切割单链DNA(ssDNA)的基因编辑工具。生物传感器的结构包括一个修饰有ssDNA探针的电极,这些探针被设计成与目标BNP适配体杂交。这些适配体带有标记的ssDNA触发器,通过与其导向RNA的相互作用,促进CRISPR/Cas12a的激活。当BNP存在时,它与适配体结合,随后释放触发器,引发熵驱动反应。由于这些反应,触发器与导向RNA之间形成了更稳定的双链,从而激活CRISPR/Cas12a。激活的CRISPR/Cas12a随后执行切割电极表面上的ssDNA探针,最终产生一个电化学信号(差分脉冲伏安需要配套的pro-BNP自测试剂盒开发,用于心血管病人心衰的早防早治。目前已建立了BNP的检测技术,检测的校准图在工作电位0.2 V(相对于参比电极)下获得),直接与BNP浓度成比例。通过在缓冲液和人血清样本中演示BNP检测,验证了生物传感器的性能。研究结果表明,生物传感器对BNP检测具有明显的灵敏度和特异性,例如检测限为13.53 fM,并且没有来自其他心脏生物标志物的干扰。此外,生物传感器的潜力在于能够基于独特的BNP水平区分健康个体和心力衰竭患者。
技术领域 | 医疗仪器、设备与医学专用软件,生物与新医药,医学检验技术及新设备 | 需求类型 | 关键技术研发 | 有效期至 | 2025-02-14 |
合作方式 | 合作开发 | 需求来源 | | 所在地区 | |