基于外源性的液体活检技术在肿瘤诊断中发挥着越来越重要的作用。然而，计算外泌体的简单而灵敏的方法仍然面临相当大的挑战。南京大学项阳教授和山东第一医科大学Jin Jiao使用金电极上的CD63适体修饰的DNA四面体被用作特异性捕获外泌体的识别元件。部分互补的DNA探针充当连接捕获的外泌体和三个AuNP−DNA信号探针的桥梁。这种三叶草状结构可以解决由不期望的AuNP聚集事件引起的识别和敏感性问题。当系统中存在癌性外泌体时，来自DNA−AuNP纳米复合材料的亚甲基蓝分子在电极表面的大量积累会导致强烈的电流信号。根据结果，适配体传感器在1.0×103至1.0×108颗粒·μL−1的浓度范围内响应MCF-7细胞衍生的外泌体，检测限为158颗粒·μL−1。相关工作以“Highly Sensitive Aptasensor for
Detecting Cancerous Exosomes Based on Clover-like Gold Nanoclusters”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。要点1. 作者首先由两条部分互补的DNA链制备了桥DNA。MUC1适体，一种能够识别乳腺癌相关外泌体的适体，构建在一条DNA链的末端，其余三条单链尾部可以与AuNP−DNA−MB缀合物结合。形成的三叶草状物可以防止AuNPs聚集，并使大量亚甲基蓝（MB）分子集中在三个AuNPs周围，为电化学分析提供了一种非常灵敏和智能的方法。要点2. 为了获得更高的灵敏度，使用CD63适体修饰的DNA四面体（NTH）来捕获外泌体。传统的单捕获链具有导致拥挤和粘附事件的缺点，通常导致低识别效率。DNA NTH具有高稳定性、机械刚性和良好控制的定向的优点，有利于捕获外来体。通过结合有效的捕获和信号放大策略，开发的适配体传感器被发现是高度敏感的，并且适用于临床应用。适配体传感器已扩展到乳腺癌患者的血清样本，并表现出优异的特异性。该适配体传感器灵敏、简单、价格低廉，完全能够在临床上广泛应用于肿瘤监测。图1.（A）AuNPs、（B）桥接DNA−AuNPs和（C）MCF-7衍生外泌体的TEM。（D）MCF-7衍生外泌体的NTA。（E）MCF-7衍生外泌体的WB。图2.逐步改性过程的（A）EIS和（B）在含5 mM[Fe（CN）6]3−/4−的0.1 M KCl中CV。（a）裸电极，（b）DNA NTH/电极，（c）外泌体/DNA NTH/电极，（d）桥接DNA−AuNPs+外泌体-DNA NTH/电极。（C）（a）裸电极、（b）无外泌体、（C）1×106个颗粒/μL外泌体的DPV峰值电流。（D）不同电极的DPV。（E）用于检测与（a）随机DNA修饰的DNA NTHs和（b）CD63修饰的DNA NTHs孵育的外泌体的DPV峰值电流；（F）（a）随机DNA修饰的DNA NTH修饰的金电极和（b）与外泌体孵育的CV。图3.（A）不同浓度MCF-7外泌体的DPV峰值电流。外泌体的浓度分别为0、1×103、1×104、1×105、1×106、1×107和1×108粒子/μL。（B） DPV峰值电流和外来体浓度的对数值之间的线性关系。误差条代表三个实验重复的标准偏差。图4.（A）DPV峰值电流对应于分别用BSA、溶菌酶、Cyt C和外来体处理的生物传感器。（B）MCF-7外来体、MDA-MB-231外来体、MCF-10A外来体和空白的DPV峰值电流。外泌体的浓度为1×107颗粒/μL。误差条代表三个实验重复的标准偏差。图5.（A）临床血清样本的DPV峰值电流。（B）通过我们的电化学适配体传感器，健康个体和乳腺癌患者血清样品的峰值电流散点图（P<0.0001）。Highly Sensitive Aptasensor for
Detecting Cancerous Exosomes Based on Clover-like Gold Nanoclusters
Wenting
Cheng, Chengjie Duan, Yan Chen, Dayong Li, Zhiqiang Hou, Yanheng Yao, Jin
Jiao,* Yang Xiang*DOI: 10.1021/acs.analchem.2c04280
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