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A espectroscopia de terahertz (THz) tem capacidade impressionante para biossensores sem rótulo, mas sua utilidade em laboratórios clínicos é raramente relatada devido ao desempenho de detecção muitas vezes insatisfatório. Aqui, fabricamos metassuperfícies híbridas de metal-grafeno (MSs) em THz para a detecção sensível e sem enzimas de DNA tumoral circulante (ctDNA) em amostras de plasma de câncer pancreático. A viabilidade e o mecanismo dos efeitos aprimorados de uma ponte de grafeno na MS, amplificados por nanopartículas de ouro (AuNPs), foram investigados experimental e teoricamente. As AuNPs servem para aumentar a injeção de carga no filme de grafeno e resultam em uma mudança notável no índice de transmissividade graduada à radiação THz dos ressonadores MS. O design do ensaio utiliza esse recurso e uma reação em cadeia de hibridização em cascata iniciada em esferas magnéticas na presença de ctDNA-alvo para alcançar a amplificação dupla de sinal (química e óptica). Além de demonstrar sensibilidade de detecção sub-femtomolar e seletividade para incompatibilidades de nucleotídeos únicos, o método proposto mostrou notável capacidade de discriminar entre pacientes com câncer pancreático e indivíduos saudáveis, reconhecendo e quantificando ctDNAs-alvo. A introdução de grafeno na metassuperfície produz uma sensibilidade melhorada de 2 ordens de magnitude para detecção de ctDNA. Este é o primeiro estudo a relatar a aplicação combinada de grafeno e AuNPs em biossensoriamento por ressonadores espectroscópicos THz e fornece um esquema de identificação combinado para detectar e discriminar diferentes analitos biológicos, incluindo ácidos nucleicos, proteínas e vários biomarcadores.
Luo et al. (Quin,) estudaram essa questão.