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Mikrochimica acta2018Mar27Vol.185issue(4)

microRNAのFRETベースの検出とイメージングのためのレシオメトリック蛍光遺伝子プローブとして標識分子ビーコンで修正されたMOS2量子ドット

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

マイクロRNAの検出とイメージングのために、デュアルチャネルのラティオメトリックナノプローブが説明されています。Mos2量子ドット(QDS; 310/398 nmでの青色発光と励起/発光ピークを使用)から調製しました。MicroRNAの分子認識のためのループを含む分子ビーコンとCarboxyFluorescein(FAM)で標識されたものをMOS2 QDSに共有結合し、FRETアクセプターとして機能させました。MicroRNAが存在しない場合、ナノプローブは、FAMタグとQDSの間の距離が近いため、低FRET効率を示します。MicroRNAとのハイブリダイゼーションは、QDとビーコンの間の距離を拡大します。これにより、ナノプローブのFRET効率が向上します。緑と青の蛍光(I520/I398)の比は、水溶液と希釈された人工脳脊髄液の両方で、5〜150 nMマイクロRNA濃度範囲で直線的に増加します。検出限界(LOD)は、それぞれ0.38 nmと0.52 nmという低いです。このナノプローブのその他の特徴には、(a)ヌクレアーゼ誘導の偽陽性シグナルに対する優れた耐性、および(b)細胞内マイクロRNAの現場イメージングにより異なる細胞株を区別するためにそれを使用するオプションが含まれます。MOS2 QDSとCarboxyFlooresein-Labeled Molercular Beaconsの間の蛍光共鳴エネルギー伝達(FRET)効率のマイクロRNAトリガー強化を監視することにより、マイクロRONA-21(miR-21)の測定のためのデュアルチャネルフォトルミネセンスナノプローブのグラフィカル抽象概略図。

マイクロRNAの検出とイメージングのために、デュアルチャネルのラティオメトリックナノプローブが説明されています。Mos2量子ドット(QDS; 310/398 nmでの青色発光と励起/発光ピークを使用)から調製しました。MicroRNAの分子認識のためのループを含む分子ビーコンとCarboxyFluorescein(FAM)で標識されたものをMOS2 QDSに共有結合し、FRETアクセプターとして機能させました。MicroRNAが存在しない場合、ナノプローブは、FAMタグとQDSの間の距離が近いため、低FRET効率を示します。MicroRNAとのハイブリダイゼーションは、QDとビーコンの間の距離を拡大します。これにより、ナノプローブのFRET効率が向上します。緑と青の蛍光(I520/I398)の比は、水溶液と希釈された人工脳脊髄液の両方で、5〜150 nMマイクロRNA濃度範囲で直線的に増加します。検出限界(LOD)は、それぞれ0.38 nmと0.52 nmという低いです。このナノプローブのその他の特徴には、(a)ヌクレアーゼ誘導の偽陽性シグナルに対する優れた耐性、および(b)細胞内マイクロRNAの現場イメージングにより異なる細胞株を区別するためにそれを使用するオプションが含まれます。MOS2 QDSとCarboxyFlooresein-Labeled Molercular Beaconsの間の蛍光共鳴エネルギー伝達(FRET)効率のマイクロRNAトリガー強化を監視することにより、マイクロRONA-21(miR-21)の測定のためのデュアルチャネルフォトルミネセンスナノプローブのグラフィカル抽象概略図。

A dual-channel ratiometric nanoprobe is described for detection and imaging of microRNA. It was prepared from MoS2 quantum dots (QDs; with blue emission and excitation/emission peaks at 310/398 nm) which acts as both the gene carrier and as a donor in fluorescence resonance energy transfer (FRET). Molecular beacons containing loops for molecular recognition of microRNA and labeled with carboxyfluorescein (FAM) were covalently attached to the MoS2 QDs and serve as the FRET acceptor. In the absence of microRNA, the nanoprobe exhibits low FRET efficiency due to the close distance between the FAM tag and the QDs. Hybridization with microRNA enlarges the distance between QD and beacon. This results in an enhancement of the FRET efficiency of the nanoprobe. The ratio of green and blue fluorescence (I520/I398) increases linearly in the 5 to 150 nM microRNA concentration range in both aqueous solution and diluted artificial cerebrospinal fluid. The limit of detection (LOD) is as low as 0.38 nM and 0.52 nM, respectively. Other features of this nanoprobe include (a) excellent resistance to nuclease-induced false positive signals and (b) the option to use it for distinguishing different cell lines by in-situ imaging of intracellular microRNAs. Graphical abstract Schematic of a dual-channel photoluminescence nanoprobe for the determination of microRNA-21 (miR-21) by monitoring the microRNA-triggered enhancement of the fluorescence resonance energy transfer (FRET) efficiency between MoS2 QDs and carboxyfluorescein-labeled molecular beacons.

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