シリコンナノドットを介したクエンチングに基づくターゲットシーケンスDNAの蛍光ターンオン検出

Cy5タグ付きDNAプローブに向けて、蛍光シリコンナノドット（SINDS）の動的消光に基づいて、標的配列DNA検出のための新しい酵素を含まない方法を開発しました。魅力的なことに、水溶性シンドは、均一溶液中のCy5タグ付きDNAプローブにおけるシアニン（Cy5）の蛍光（Cy5）を消すことができ、Cy5タグ付きDNAプローブの蛍光は、標的配列DNA（合成標的標的miRNAの存在下で回復できます。-27a）。この現象に基づいて、合成ターゲットmiRNA-27aの「ターンオン」検出のために、sing触媒蛍光センサーが初めて構築されました。この新しく開発されたアプローチは、酵素反応、毒性試薬、または分離手順が関係していないため、低コスト、シンプルな設計、および便利な操作のメリットを備えています。確立された方法は0.16 nmの検出限界を達成し、この方法の相対標準偏差は9％（1 nm、n = 5）です。線形範囲は0.5〜20 nmで、スパイクされたヒト液の回収率は90〜122％の範囲です。このプロトコルは、非酵素miRNAバイオセンサーの開発における新しい戦術を提供し、miRNA関連疾患の早期診断のための有望な道を開きます。グラフィカル要約S-MIR-27Aを検出するためのSindベースの蛍光センサー。

We have developed a new enzyme-free method for target sequence DNA detection based on the dynamic quenching of fluorescent silicon nanodots (SiNDs) toward Cy5-tagged DNA probe. Fascinatingly, the water-soluble SiNDs can quench the fluorescence of cyanine (Cy5) in Cy5-tagged DNA probe in homogeneous solution, and the fluorescence of Cy5-tagged DNA probe can be restored in the presence of target sequence DNA (the synthetic target miRNA-27a). Based on this phenomenon, a SiND-featured fluorescent sensor has been constructed for "turn-on" detection of the synthetic target miRNA-27a for the first time. This newly developed approach possesses the merits of low cost, simple design, and convenient operation since no enzymatic reaction, toxic reagents, or separation procedures are involved. The established method achieves a detection limit of 0.16 nM, and the relative standard deviation of this method is 9% (1 nM, n = 5). The linear range is 0.5-20 nM, and the recoveries in spiked human fluids are in the range of 90-122%. This protocol provides a new tactic in the development of the nonenzymic miRNA biosensors and opens a promising avenue for early diagnosis of miRNA-associated disease. Graphical abstract The SiND-based fluorescent sensor for detection of S-miR-27a.