開(kāi)發(fā)一種高效的miRNAs檢測(cè)技術(shù)對(duì)于癌癥的及時(shí)診斷和預(yù)后具有重要意義。在這項(xiàng)研究中，利用化學(xué)氣相沉積（CVD）技術(shù)在銅箔上生長(zhǎng)雙層石墨烯（BLG），隨后通過(guò)易濕轉(zhuǎn)移技術(shù)將BLG轉(zhuǎn)移到氟摻雜氧化錫（FTO）襯底上。通過(guò)低損傷等離子體處理（LDPT）工藝將BLG的上層修飾為氧化石墨烯（GO）作為生物分子接收層，下層石墨烯(G)作為電子傳輸層。開(kāi)發(fā)的GO/G/FTO平臺(tái)為miRNA-21提供了優(yōu)越的傳感能力。結(jié)果表明，所提出的GO/G/FTO底物通過(guò)差分脈沖伏安法檢測(cè)miRNA-21具有寬線性范圍（10 fM ~ 1 nM）、低檢測(cè)限（3.18 fM）、高靈敏度（0.6 mApM
-1cm
-2）、選擇性和穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。此外，傳感器可以有效地區(qū)分目標(biāo)miRNA-21與其互補(bǔ)堿基不匹配的對(duì)應(yīng)物。提出的方法是疾病早期診斷的一個(gè)很好的工具。
流程圖1. 使用簡(jiǎn)易濕法轉(zhuǎn)移工藝將BLG從銅箔轉(zhuǎn)移到FTO基板的示意圖。
圖1. 等離子體改性前后BLG的(A)拉曼光譜和(B，C)水接觸角。(D)經(jīng)受不同時(shí)間等離子體改性的GO/G結(jié)構(gòu)的拉曼光譜。(E)界面分析的GO/G的TEM圖像。
圖2. (A) (A)在0.1 M KCl/10 mM K
3Fe(CN)
6的電解質(zhì)溶液中進(jìn)行的不同時(shí)間等離子體修飾下的GO/G結(jié)構(gòu)的循環(huán)伏安法分析和(B)交流阻抗分析。(C和D)等離子體改性處理前后BLG的XPS分析(20分鐘)。
圖3. 靜電吸附示意圖。
圖4. (A)用計(jì)時(shí)庫(kù)侖法測(cè)定探針密度。(B)不同電極修飾步驟對(duì)在0.1 M KCl/10 mM K
3Fe(CN)
6中進(jìn)行的CV的影響(插圖表示修飾電極的電流響應(yīng))。(C)在含有100 nM氧化還原探針的溶液中，在10-100mV s
-1的不同掃描速率下的GO/G/FTO的CV曲線，(D)平方根掃描速率與峰電流之間的相應(yīng)相關(guān)性。
圖5. (A)使用PBS溶液中的GO/G結(jié)構(gòu)，從1 nM到10 fM的不同濃度的miRNA-21的DPV曲線，和(B)miRNA-21濃度和峰電流之間的校準(zhǔn)圖。(C)在濃度為1 pM的PBS溶液中，存在具有不同堿基配對(duì)錯(cuò)誤的序列時(shí)miRNA-21的DPV曲線，以及(D)被乙醇胺封閉的活性位點(diǎn)和固定的探針信號(hào)的DPV比較。
相關(guān)研究成果由中國(guó)臺(tái)灣明志科技大學(xué)材料工程系Min-Shin Huang等人于2024年發(fā)表在Microchemical Journal (https://doi.org/10.1016/j.microc.2024.110112 )上。原文：Electrochemical biosensor based on an atomic layered composite of graphene oxide/graphene as an electrode material towards selective and sensitive detection of miRNA-21
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
