Valency‐Controlled Framework Nucleic Acid Signal Amplifiers

Weak ligand–receptor recognition events are often amplified by recruiting multiple regulatory biomolecules to the action site in biological systems. However, signal amplification in in vitro biomimetic systems generally lack the spatiotemporal regulation in vivo. Herein we report a framework nucleic...

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Veröffentlicht in:Angewandte Chemie 2018-06, Vol.130 (24), p.7249-7253
Hauptverfasser: Liu, Qi, Ge, Zhilei, Mao, Xiuhai, Zhou, Guobao, Zuo, Xiaolei, Shen, Juwen, Shi, Jiye, Li, Jiang, Wang, Lihua, Chen, Xiaoqing, Fan, Chunhai
Format: Artikel
Sprache:eng
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Beschreibung
Zusammenfassung:Weak ligand–receptor recognition events are often amplified by recruiting multiple regulatory biomolecules to the action site in biological systems. However, signal amplification in in vitro biomimetic systems generally lack the spatiotemporal regulation in vivo. Herein we report a framework nucleic acid (FNA)‐programmed strategy to develop valence‐controlled signal amplifiers with high modularity for ultrasensitive biosensing. We demonstrated that the FNA‐programmed signal amplifiers could recruit nucleic acids, proteins, and inorganic nanoparticles in a stoichiometric manner. The valence‐controlled signal amplifier enhanced the quantification ability of electrochemical biosensors, and enabled ultrasensitive detection of tumor‐relevant circulating free DNA (cfDNA) with sensitivity enhancement of 3–5 orders of magnitude and improved dynamic range. Signalverstärkungen in biomimetischen In‐vitro‐Systemen fehlt im Allgemeinen die raumzeitliche Regulation der In‐vivo‐Systeme. Eine über Gerüstnukleinsäuren (FNAs) programmierte Strategie für valenzkontrollierte Signalverstärker mit hoher Modularität führt zu einer hoch empfindlichen Bioanalyse. Mehrere Arten von Signalmolekülen können rekrutiert werden, einschließlich homogener DNA‐Oligonukleotide, Avidin und Nanopartikel.
ISSN:0044-8249
1521-3757
DOI:10.1002/ange.201802701