炭水化物抗原の炭水化物抗原のためのラベルフリーの蛍光および論理ゲートアットセンサー15-3酸化グラフェンに基づく検出

背景：分子論理ゲートは常に蛍光色素を利用して蛍光シグナルを実現します。フルオロフォアの標識は比較的高価であり、低収量をもたらし、標的とアプタマーの間の親和性に単独でラベル付けされた不純物が影響します。ラベルフリーの蛍光アプタマーバイオセンサー戦略は、低コストとシンプルさのために広範な関心を集めています。 目的：ここでは、標識のない蛍光信号出力に基づいて、炭水化物抗原15-3（CA15-3）を検出するためのロジックゲート蛍光アパセンサーを設計しました。 材料と方法：ヘアピンDNAプローブは、CA15-3アプタマーと部分的に抗CA15-3アプタマーシーケンスで構成されています。GリッチシーケンスはK+によって四重鎖に折り畳まれ、G-QuadruplexはN-メチルメソポルフィリンIX（NMM）と特異的に相互作用し、NMMの蛍光の劇的な増加をもたらします。CA15-3とNMMを2つの入力として、NMMの蛍光強度は出力信号です。CA15-3またはNMMがないため、有意な蛍光増強はなく、信号の出力は「0」です。蛍光信号は劇的に増加し、信号の出力はCA15-3タンパク質とNMMが同時に追加された場合にのみ「1」です。 結果：このバイオセンサー戦略は、CA15-3タンパク質を10から500 U ML-1で検出するための選択性と高い感度を持つことが観察され、検出限界は10 U ML-1であることがわかりました。。 結論：要約すると、提案されたロジックゲート蛍光アパセンソールは、CA15-3を特異的に検出できます。

BACKGROUND: Molecular logic gate always makes use of fluorescent dyes to realize fluorescence signals. The labeling of the fluorophore is relatively expensive, resulting in low yield, and singly labeled impurities affect the affinity between the target and the aptamer. Label-free fluorescent aptamer biosensor strategy has attracted widespread interest due to lower cost and simplicity. OBJECTIVE: Herein, we have designed an AND logic gate fluorescent aptasensor for detecting carbohydrate antigen 15-3(CA15-3) based on label-free fluorescence signal output. MATERIALS AND METHODS: A hairpin DNA probe consists of CA15-3 aptamer and partly anti-CA15- 3 aptamer sequences as a long stem and G-rich sequences of the middle ring as a quadruplexforming oligomer. G-rich sequences can fold into a quadruplex by K+, and then G-quadruplex interacts specifically with N-methylmesoporphyrin IX(NMM), leading to a dramatic increase in fluorescence of NMM. With CA15-3 and NMM as the two inputs, the fluorescence intensity of the NMM is the output signal. Lacking CA15-3 or NMM, there is no significant fluorescence enhancement, and the output of the signal is "0". The fluorescence signal dramatically increases and the output of the signal is "1" only when CA15-3 protein and NMM are added at the same time. RESULTS: This biosensor strategy was observed to possess selectivity and high sensitivity for detecting CA15-3 protein from 10 to 500 U mL-1 and the detection limit was found to be 10 U mL-1, which also showed good reproducibility in spiked human serum. CONCLUSION: In summary, the proposed AND logic gate fluorescent aptasensor could specifically detect CA15-3.