研究目的
基于碳量子点与金纳米粒子间能量转移,开发一种用于双微小RNA超灵敏检测的新型光电化学生物传感器。
研究成果
所开发的PEC生物传感器能够以低检测限和高选择性实现双miRNAs的超灵敏检测,基于环保型CQDs和高效能量转移机制,为多重miRNA检测提供了一个极具前景的平台。
研究不足
该生物传感器在实际样品应用中可能因潜在干扰及对特定miRNA序列的需求而存在局限性。需优化Mo2C浓度和孵育时间等参数,表明其对实验条件可能存在敏感性。
1:实验设计与方法选择:
该研究设计了一种基于碳量子点(CQDs)与金纳米粒子(AuNPs)间能量转移的光电化学(PEC)生物传感器,采用二硫化钼(Mo2C)纳米管作为纳米载体以增强导电性,并利用双链特异性核酸酶(DSN)辅助信号放大技术提升灵敏度。
2:样本选择与数据来源:
使用合成的miRNAs(miRNA-159b和miRNA-166a)及DNA探针,采购自宝生物工程(大连)有限公司(Takara Biotechnology)和生工生物工程(上海)股份有限公司(Sangon Biotech)。
3:实验设备与材料清单:
设备包括透射电子显微镜(Tecnai G2 F20)、扫描电子显微镜(Quanta Q400)、紫外-可见分光光度计(岛津UV-3600)、荧光分光光度计(安捷伦Cary Eclipse)、配备氙灯的PEC系统、电化学工作站(CHI832A、CHI660C)。材料包含DSN、巯基丙酸(MPA)、三(2-羧乙基)膦(TCEP)、Tris、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、氯金酸(HAuCl4)及各类缓冲液。
4:0)、扫描电子显微镜(Quanta Q400)、紫外-可见分光光度计(岛津UV-3600)、荧光分光光度计(安捷伦Cary Eclipse)、配备氙灯的PEC系统、电化学工作站(CHI832A、CHI660C)。材料包含DSN、巯基丙酸(MPA)、三(2-羧乙基)膦(TCEP)、Tris、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、氯金酸(HAuCl4)及各类缓冲液。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:依次进行CQDs@Mo2C合成、金纳米粒子及标记探针制备、ITO电极上生物传感器构建、杂交与DSN切割步骤,以及在-0.3V施加电位下可见光照射的PEC检测。
5:3V施加电位下可见光照射的PEC检测。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过三次平行测量的标准偏差分析光电流响应的线性关系与检测限。
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UV-vis Spectrophotometer
UV-3600
Shimadzu
Obtaining UV-vis absorption spectra
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Electrochemical Workstation
CHI660C
CHI Instruments
Carrying out electrochemical impedance spectroscopy
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Transmission Electron Microscope
Tecnai G2 F20
USA
Obtaining TEM images for material characterization
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Scanning Electron Microscope
Quanta Q400
USA
Acquiring SEM images for material characterization
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Fluorescence Spectrophotometer
Cary Eclipse
Varian
Performing photoluminescence spectroscopy
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PEC System
Beijing CeAuLight Technology Co., Ltd.
Carrying out photoelectrochemical measurements with a Xe lamp as irradiation source
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Electrochemical Workstation
CHI832A
Austin
Performing photocurrent measurements
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ITO Electrode
Used as the working electrode in the PEC system
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Saturated Calomel Electrode
SCE
Used as the reference electrode in the PEC system
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Platinum Wire
Used as the counter electrode in the PEC system
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