檢測(cè)關(guān)鍵癌基因突變的低成本生物傳感器開發(fā)問世!
時(shí)至***,癌癥仍舊是人們生命安全的***大威脅之***,大***往往談之色變,而癌癥的治療也是困擾醫(yī)學(xué)界的***大難題,未能徹底解決。影響癌癥改善的兩大因素是診斷的晚點(diǎn)和化療期間耐藥性的演變,因此解決這些問題的技術(shù)可以對(duì)醫(yī)療保健工作流程產(chǎn)生變革性的影響。在這項(xiàng)工作中,研究人員提出了***種簡單,低成本的DNA生物傳感器,該傳感器專門開發(fā)用于檢測(cè)關(guān)鍵癌基因(KRAS)中的突變。所使用的傳感器是碳電極的絲網(wǎng)印刷陣列,用于進(jìn)行DNA雜交的平行測(cè)量。用突變和野生型KRAS序列的引物開發(fā)了DNA擴(kuò)增反應(yīng),該引物將代表性的臨床樣品中的靶序列在短短二十個(gè)周期內(nèi)擴(kuò)增到可檢測(cè)的水平。通過顯示突變的KRAS序列在傳感器表面進(jìn)行擴(kuò)增和雜交后,可針對(duì)野生型DNA的顯著背景檢測(cè)到,證明了高水平的靈敏度以及明確的測(cè)定特異性實(shí)例。結(jié)果發(fā)現(xiàn)時(shí)間為3.5小時(shí),具有通過分析整合進(jìn)行優(yōu)化的巨大潛力。這種快速且通用的生物傳感器具有部署在低成本即時(shí)檢驗(yàn)中的潛力,可以出于早期診斷目的或監(jiān)測(cè)對(duì)治療的反應(yīng)篩查患者。
電化學(xué)生物傳感器***旦成為***種提供有效臨床工作流程的技術(shù),其潛力是巨大的。液體活檢的主題就是這樣的領(lǐng)域之***,生物標(biāo)志物檢測(cè)的創(chuàng)新將增強(qiáng)患者的臨床結(jié)果。用于ctDNA檢測(cè)或癌癥生物標(biāo)志物檢測(cè)的電化學(xué)系統(tǒng)***常用的是“三電極系統(tǒng)”,其中工作電極通過核酸探針序列進(jìn)行功能化,然后使用***些測(cè)量技術(shù)對(duì)其進(jìn)行詢問以確定對(duì)目標(biāo)分子的識(shí)別。除了評(píng)估電勢(shì)測(cè)量和信號(hào)放大方案外,還通過使用例如納米結(jié)構(gòu)金電極研究了底層電極的重要性。迄今為止,這些進(jìn)展已經(jīng)報(bào)道了涉及使用修飾的寡核苷酸,DNA識(shí)別后形成分支結(jié)構(gòu),分子開關(guān),納米結(jié)構(gòu)電極修飾等復(fù)雜的測(cè)定方法,因此***終具有制造和臨床吸收的機(jī)會(huì)有限。常規(guī)核酸液體活檢和ctDNA生物標(biāo)志物的電化學(xué)檢測(cè)***近受到了好評(píng)。
這項(xiàng)工作提出了***種KRAS G12D DNA寡核苷酸探針修飾的傳感器,當(dāng)與PCR反應(yīng)偶聯(lián)時(shí),它可以檢測(cè)到來自人類DNA重要背景的突變擴(kuò)增子,尤其是KRAS野生型序列(KRAS G12D突變發(fā)生在12號(hào)染色體上的35位,將甘氨酸改變?yōu)樘於彼岬牡鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu))。研究人員方法的優(yōu)點(diǎn)是簡單。直接共價(jià)連接用于將簡單的胺修飾的DNA序列(例如,沒有束縛的標(biāo)記或氧化還原嵌入劑)偶聯(lián)到簡單的絲網(wǎng)印刷碳電極上,然后使用循環(huán)伏安法(CV)對(duì)其進(jìn)行詢問以揭示DNA雜交從而發(fā)生突變?cè)趤嗚F氰化鉀溶液中檢測(cè)。由于本文介紹的方法簡單易行,而且選擇了分析方法,該系統(tǒng)可以非常容易地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,并集成到能夠進(jìn)行快速無縫臨床測(cè)量的***終設(shè)備中。由于該測(cè)定方法經(jīng)過精心設(shè)計(jì),簡單,成本低廉,并采用了PCR等公認(rèn)的方法,因此我們都希望能夠更快地應(yīng)用于臨床。當(dāng)然,在儀器技術(shù)不斷開發(fā)進(jìn)步的同時(shí),我們?cè)谌粘I钪幸惨龊妙A(yù)防工作,健康飲食,合理生活,降低患癌幾率,給生命多***份保障。
注:文章來源于儀器設(shè)備網(wǎng)