グラフェンとDNA結合金ナノ粒子の集合体による電気化学的DNAセンサーと銀増強戦略

DNAの敏感で選択的な検出は、人間の体における重要な役割のために緊急に必要とされています。アルツハイマー病やさまざまながんなど、多くの障害はDNA損傷と密接に関連しています。本研究では、DNAを固定化するための広い表面積を持つ強固でシンプルかつ生体適合性のあるプラットフォームを提供するDNA集合グラフェンプラットフォーム上に新しい電気化学的DNAバイオセンサーが構築されました。設計されたDNAセンサーは、グラフェンとssDNA塩基間のπ-πスタッキング相互作用を通じて、キャプチャされたssDNAをグラフェン修飾電極に直接組み立てることによって製造されました。そして、ターゲットDNA配列とオリゴヌクレオチドプローブで標識されたAuNPが、AuNP触媒による銀沈着に続いてサンドイッチアッセイ形式でハイブリダイズできました。沈着した銀は、差動パルスボルタンメトリーによってさらに検出されました。グラフェンの高いDNA負荷能力とAuNP触媒による銀染色による顕著な信号増幅のおかげで、得られたバイオセンサーは200 pMから500 nMまでの広い検出ライン範囲を持ち、72 pMの低検出限界を示しました。さらに、バイオセンサーは相補的な配列を単一塩基ミスマッチ配列から識別できることが証明されました。シンプルなバイオセンサーは、臨床診断、環境制御、薬剤発見における電子的なオンチップアッセイの開発において有望です。