Los científicos desarrollan un nuevo biosensor de ADN tumoral circulante

El análisis de ácidos nucleicos se utiliza principalmente en la detección de patógenos, la identificación de enfermedades genéticas y el diagnóstico precoz del cáncer. Por ejemplo, el análisis cuantitativo del ADN tumoral circulante (ctDNA), un fragmento de ADN libre derivado de células malignas que presenta cambios en la secuencia específica del tumor, puede ayudar a obtener abundante información sobre los tumores, incluida la mutación puntual del gen, la integridad del genoma Por lo tanto, ctDNA se considera un marcador tumoral personalizado y desempeña un papel clave en el diagnóstico de cáncer y la evaluación de malignidad.

El grupo de Miao Peng en el Instituto de Ingeniería y Tecnología Biomédica de Suzhou (SIBET) de la Academia de Ciencias de China desarrolló recientemente una nanomáquina electroquímica de ADN basada en la reacción de caminata de ADN bípedo en bucle para el análisis de ácido nucleico altamente sensible. Resultados relevantes fueron publicados en Ciencias centrales de la ACS.

Miao y su equipo construyeron una nanoestructura de ADN de triple hélice intermolecular con pH controlable entre las sondas de ADN A y B a través del diseño de secuencias, y luego construyeron una interfaz de electrodo modificada renovable.

Diseñaron una estrategia de amplificación de cambio de cadena simple pero efectiva para amplificar la información de la secuencia objetivo. «Al integrar el cebador y la plantilla en un solo ADN estructurado en horquilla Investigacionla velocidad de reacción mejoró efectivamente», dijo Miao.

En presencia de una secuencia diana, se puede producir una gran cantidad de productos de ADN monocatenario.

Además, desarrollaron una nueva estrategia de caminar con ADN en bucle bípedo. Los dos bucles de la sonda de ADN con estructura de pesa de gimnasia contenían secuencias de ADNzimas, que inicialmente no pudieron reaccionar con las hebras de seguimiento en la interfaz del electrodo (estado inactivado).

Cuando se activó por el ADN monocatenario producido por la amplificación por desplazamiento de cadena anterior, se formó una sonda de ADN estructurada en bucle a partir de la sonda con mancuernas. Los caminantes bípedos se activaron para una mayor interacción con los cables de seguimiento en la superficie del electrodo, lo que indujo cambios en la respuesta electroquímica.

Según el método desarrollado, la sensibilidad de 2,2 aM (alrededor de 1,3 copias/μL) se puede realizar en condiciones experimentales optimizadas, según sus resultados. «Este método muestra una buena selectividad», dijo Miao.

Se analizaron y verificaron más muestras de suero clínico y muestras de frotis de garganta.

A través del análisis de señales electroquímicas anormales, los pacientes correspondientes pueden identificarse efectivamente de los grupos de control sanos, según Miao.

La estrategia también proporciona una forma nueva, rápida y sensible de detectar marcadores de ADN de enfermedades infecciosas agudas.