中國開發(fā)出基于可編程DNA水凝膠的紙基比距傳感器

紙基比距傳感器是圍繞紙基材料的功能化設計的，根據(jù)待測目標觸發(fā)反應產(chǎn)生的可觀測距離信號進行定性或定量分析，具有讀數(shù)直觀且操作簡便等優(yōu)點，是新興的即時檢測（POCT）裝置。

近期，中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術(shù)研究所繆鵬課題組結(jié)合鏈置換策略開發(fā)出基于可編程DNA水凝膠的紙基比距傳感器。目標miRNA引發(fā)的鏈置換聚合反應能夠生成大量的單鏈DNA，用于與另一條序列雜交并協(xié)助DNA水凝膠的組裝。該體系在紙基條帶上的浸潤距離可用于反映目標miRNA的濃度。實驗采用蘇州醫(yī)工所自主研發(fā)的血栓彈力圖儀驗證并優(yōu)化DNA水凝膠的形成和反應參數(shù)。該研究發(fā)現(xiàn)紙基傳感器通道上流動距離的變化與DNA水凝膠的粘度（組裝程度）相關(guān)。研究根據(jù)反應溶液沿條帶流動的數(shù)學模型，對紙基傳感器的通道寬度、樣品量、反應時間以及DNA水凝膠的制備條件進行了全面優(yōu)化。在相應的實驗參數(shù)下，研究進行了miRNA定量、選擇性檢驗及臨床樣品測試。相應結(jié)果與實時定量反轉(zhuǎn)錄PCR得出的結(jié)果高度一致。

基于距離分析的miRNA紙基傳感器示意圖

該方法具有靈敏度高、操作方便、成本低等優(yōu)點，能夠滿足即時檢測的要求，在生物學研究和臨床疾病診斷方面展現(xiàn)出應用潛力。