遺伝性障害フェニルケトン尿症を監視するためのアプタマーベースのアッセイ（PKU）

遺伝性障害フェニルケトン尿（PKU）は、酵素フェニルアラニンヒドロキシラーゼの欠如のためにフェニルアラニンを代謝することができないことです。フェニルアラニンは、DNAによってコード化されたタンパク質を生化学的に形成するために使用されます。この研究では、L-フェニルアラニンを検出するためのAPTAアッセイの開発が提示されています。L-フェニルアラニンに選択された非常に特異的なDNA-paptamerを金ナノ構造に固定し、生理学的pHを含むリン酸緩衝液溶液を含む溶液で電気化学測定を実施しました。追加のシグナル増幅戦略なしに、L-フェニルアラニン検出のために、L-フェニルアラニン検出のために、APTAMER固定化金ナノ構造を媒介した、超高感度電気化学バイオセンサー（APT/AUNSS/AU電極）を構築しました。AptamerはAunssに組み立てられ、Apt/Aunss/Au電極は、生理学的同様の状態でのL-フェニルアラニン検出のための優れたプラットフォームになります。定量的なL-フェニルアラニン検出には、差動パルスボルタンメトリーが使用されました。APT/AUNSS/AU電極は、0.72μm-6mmの広いダイナミックレンジで、L-フェニルアラニンの超感受性的かつ選択的検出を0.23μmレベルまで提供します。アプタセンサーは、優れた選択性と安定性を示しました。実際のサンプル分析は、さまざまな濃度のL-フェニルアラニンで未処理のヒト血清サンプルをスパイクし、2％誤差値内で回復したことにより実施されました。センサーは、ほとんどの文献レポートよりも敏感であることがわかりました。このApta-Assayのシンプルで簡単な構築方法は、フェニルケトン尿の効率的で有望な診断を提供します。

The genetic disorder phenylketonuria (PKU) is the inability to metabolize phenylalanine because of a lack of the enzyme phenylalanine hydroxylase. Phenylalanine is used to biochemically form proteins, coded for by DNA. The development of an apta-assay for detection of l-Phenylalanine is presented in this work. A highly specific DNA-aptamer, selected to l-Phenylalanine was immobilized onto a gold nanostructure and electrochemical measurements were performed in a solution containing the phosphate buffer solution with physiological pH. We have constructed an aptamer immobilized gold nanostructure mediated, ultrasensitive electrochemical biosensor (Apt/AuNSs/Au electrode) for l-Phenylalanine detection without any additional signal amplification strategy. The aptamer assemble onto the AuNSs makes Apt/AuNSs/Au electrode an excellent platform for the l-Phenylalanine detection in physiological like condition. Differential pulse voltammetry were used for the quantitative l-Phenylalanine detection. The Apt/AuNSs/Au electrode offers an ultrasensitive and selective detection of l-Phenylalanine down to 0.23 μM level with a wide dynamic range from 0.72 μM-6 mM. The aptasensor exhibited excellent selectivity and stability. The real sample analysis was performed by spiking the unprocessed human serum samples with various concentration of l-Phenylalanine and obtained recovery within 2% error value. The sensor is found to be more sensitive than most of the literature reports. The simple and easy way of construction of this apta-assay provides an efficient and promising diagnosis of phenylketonuria.