【PalmSens4电化学应用】建立场效应晶体管传感器,肿瘤蛋白53基因(TP53)突变的检测方法优化
肿瘤蛋白p53基因(Tumor protein p53,TP53)被称为“基因组守护者”。TP53的功能是编码肿瘤抑制蛋白,从而调节基因的表达过程,涉及细胞周期停滞、凋亡、衰老、DNA修复以及代谢变化等过程。由于片段缺失或突变导致的TP53功能的缺失将导致异常细胞生存,DNA损伤以及不受控制的细胞增殖。
本文提出了一种低成本、灵敏和特异的DNA场效应晶体管传感器,用于快速检测肿瘤蛋白53基因(TP53)的常见突变。该传感器由一个市售的低成本场效应晶体管组成,该晶体管串联在用于DNA杂交的金电极传感电极上。该传感器主要在电化学方面进行了优化,特别是在开路电位测定法方面,作为了解使用晶体管进行DNA杂交时电位(电压)变化的途径。对TP53突变DNA的灵敏度低至100nM浓度,作为DNA靶浓度的线性响应,并且能够区分互补和非互补DNA靶序列。
开发了一种低成本、灵敏和特异的基于电子技术的传感器系统,用于检测TP53突变,作为一种简单、无创的肿瘤形成检测方法。该传感器具有用于信号放大和电压读出的场效应晶体管传感器。该传感器采用多晶金电极作为DNA杂交的传感基体,使用扩展栅极设置串联连接到晶体管栅极以进行转导。对传感器进行了优化,特别关注传感侧,并对电极直径、探针DNA浓度、探针DNA序列和测量缓冲液等方面进行了电化学探索,以确定最佳检测参数。包括OCP在内的电化学技术已被探索为FET系统后续电位变化的模型,用于不同目标浓度下的TP53检测。该传感器能够在几分钟内通过OCP对低至100nm的目标浓度作出灵敏响应,并且在引入非互补DNA目标链时具有选择性。当传感基体连接到低成本、市售场效应晶体管时,加入浓度高达500 nM的目标DNA会导致约1 mV的FET电位变化,这可以通过使用微加工的FET器件或FET输出电流的变化来改善。该系统为低成本、灵敏和选择性场效应晶体管生物传感器奠定基础,用于准确和快速检测指示肿瘤形成的循环DNA生物标记,而无需更复杂和昂贵的电化学检测方法。
本文中进行电化学测试的仪器为荷兰PalmSens,型号:PalmSens4便携式电化学分析仪,测试方法为EIS,DPV,OCP。需要了解更多电化学方面的知识,请关注我们。