蛍光プローブを用いたAuNPs-DNAウォーカーによる迅速なヘパチティスウイルス検出

ウイルス性肝炎は、主に肝臓に損傷を引き起こす様々な肝炎ウイルスによって引き起こされる全身性の感染症です。肝炎ウイルスは、病因に基づいて肝炎A、B、C、D、およびEの5つのタイプに分類され、世界中に広く蔓延しています。現在、肝炎ウイルスの検出は、酵素結合免疫吸着測定法（ELISA）、ウイルス粒子を観察し特定するための免疫電子顕微鏡法、および組織中のウイルスDNAを検出するためのin situハイブリダイゼーションなどの方法に依存しています。しかし、これらの方法には、感度の低さ、結果の誤差率の高さ、および潜在的な隠れた血清感染状態による偽陰性反応の可能性などの制約があります。これらの課題に対処するため、我々は、金ナノ粒子（AuNPs）と相補的なDNA鎖を使用してウイルスDNA断片を検出するためのカラーimetricアッセイと蛍光検出を用いたAuNPs-DNAウォーカーメソッドを設計しました。金ナノ粒子に結合されたDNAウォーカーは、プローブ配列が結合した長いウォーキング鎖と、3'末端にDNAzyme構造ドメインを含む修飾された蛍光分子を持ったステムループ構造鎖から構成されています。ウイルス断片が追加されると、ターゲット配列がプローブ鎖に結合します。その後、長いウォーキング鎖が放出され、ステムループ構造鎖と連続的にハイブリダイズします。DNAzymeはMg2+による加水分解的切断を受け、ステムループ構造鎖が線形の単鎖に分解されます。これらの構造変化の結果、溶液中の負電荷密度が減少し、空間的反発が弱まることでDNAウォーカーの安定性が急速に低下します。これにより、高塩濃度溶液の添加によって凝集が発生し、色が変化します。ウイルスタイピングは蛍光検出を通じて行うことができます。この革新的な方法は、ターゲット配列に対して高い特異性を持つDNA/RNA断片を検出することができ、濃度が1 nMまで低下することができます。全体として、我々のアプローチは、肝炎ウイルスの検出においてより便利で信頼性の高い方法を提供します。