Een onderzoeksgroep onder leiding van prof. Yang Hui van het Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een ultragevoelige MXene-verbeterde plasmonische biosensor voorgesteld voor realtime en labelvrije detectie van microRNA's (miRNA's). /P>

Het onderzoek is gepubliceerd in Nanophotonics op 11 oktober.

Als kleine, niet-coderende RNA-moleculen spelen miRNA's een belangrijke rol bij de ontwikkeling en progressie van verschillende soorten kanker. De detectie van miRNA's is belangrijk voor de diagnostiek en prognose in een vroeg stadium, omdat ze kunnen fungeren als biomarkers.

Vanwege hun intrinsieke kenmerken, zoals kleine omvang, korte sequentielengte, lage concentratieniveaus en hoge sequentiehomologie in complexe echte monsters, zijn traditionele detectiestrategieën voor miRNA's echter een uitdaging.

In deze studie ontdekten de onderzoekers dat de reflectiviteit van het plasmonische substraat aanzienlijk kon worden verminderd door er een dunne laag MXene-nanosheets op te spincoaten, wat resulteerde in een scherpe faseverandering bij de plasmon-resonantiehoek van het oppervlak. De scherpe faseverandering zou dan een groot lateraal verplaatsingssignaal induceren en de detectiegevoeligheid vergroten.

Op basis van deze biosensing-aanpak realiseerden de onderzoekers ultragevoelige detectie van doel-miRNA met een detectielimiet zo laag als 10 fM. Het detectiesignaal maakte een gemakkelijke differentiatie mogelijk van het doel-miRNA van het niet-overeenkomende miRNA met één base.

Bovendien demonstreert deze plasmonische biosensor het vermogen om miRNA's te detecteren in complexe media, zoals onverdunde menselijke serummonsters, zonder de detectiegevoeligheid in gevaar te brengen.

"Onze biosensortechniek biedt een veelbelovend hulpmiddel voor effectieve detectie van miRNA. Het kan uitgroeien tot een platform voor het detecteren van een brede klasse nano-objecten, zoals vele andere tumorbiomarkers bij klinische diagnose en virale deeltjes", aldus prof. Yang.

Meer informatie: Yuye Wang et al., Ultragevoelige labelvrije miRNA-21-detectie gebaseerd op MXene-verbeterde plasmonische laterale verplaatsingsmeting, Nanofotonica (2023). DOI:10.1515/nanoph-2023-0432

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen