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A Fluorescence Light-up Silver Nanocluster Beacon Modulated by Metal Ions and Its Application in Telomerase Activity Detection

DOI:10.1002/chem.201805308 期刊:Chemistry - A European Journal 出版年份:2019 更新时间:2025-09-23 15:23:52
摘要: DNA-templated silver nanoclusters (DNA-AgNCs) have been extensively studied in recent years. The enhancement of fluorescence emission from the DNA-AgNCs is still being explored. Herein, we report a new study on the fluorescence enhancement of DNA-AgNCs induced by metal ions. The enhancement is greatly dependent on the primary sequence and secondary structure of DNA strands. Thus, a label-free AgNCs-based molecular beacon (MB) is explored for the detection of telomerase activity. Nonfluorescent MB-AgNCs in phosphate buffer emit a dramatic red fluorescence when Mg2+ is introduced, whereas Mg2+ has a limited effect on the weak fluorescence of DNA-AgNCs when the hairpin structure of MB is opened. Telomerase primer (TP) can be elongated by telomerase, resulting in the unfolding of MB via strand displacement reaction. Based on the different brightnesses of AgNCs produced by the two DNA templates, telomerase activity is detected. MB-AgNCs sensing platform provides a simple and low-costing method to detect telomerase activity and shows a great potential in the construction of cost-effective probes for biomolecular detection.
作者: Manshu Peng,Na Na,Jin Ouyang
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Investigating the fluorescence enhancement of DNA-templated silver nanoclusters (DNA-AgNCs) induced by metal ions and developing a label-free sensing platform for telomerase activity detection.

The study demonstrates that metal ions can significantly enhance the fluorescence of DNA-AgNCs, with effects dependent on DNA sequence and structure. This was successfully applied to develop a sensitive, label-free sensing platform for telomerase activity detection, showing high sensitivity and agreement with commercial methods. The findings expand the application of metal ions in DNA-AgNC synthesis and offer a new strategy for bioanalysis.

The fluorescence enhancement is dependent on specific DNA sequences and structures, which may limit generalizability. The method requires optimization of metal ion concentrations and may be affected by environmental factors. Potential areas for optimization include improving stability and reducing preparation time.

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