近日,伟德国际1949官网登录刘斌教授研究团队在生化分析领域取得了新进展。相关成果以题为"Microfluidic Immunosensing Platform Based on Rolling Circle Amplification-Assisted DNA Dendrimer Probe for Portable and Sensitive Detection of Allergen-Specific IgE”在国际顶级期刊《Analytical Chemistry》(10.1021/acs.analchem.4c00255)上发表。《Analytical Chemistry》是美国American Chemical Society出版社旗下的分析化学领域的顶级期刊,当前影响因子为7.4。
过敏原特异性IgE (sIgE)是过敏原筛选和诊断中重要的过敏原标志物之一。近年来,等温核酸扩增,如杂交链反应和滚动圈扩增,对提高生化传感器的灵敏度有显著的作用。鉴于核酸探针和相关扩增方法的多样性,各种自组装DNA纳米结构方案已经被设计出来,然而链DNA纳米结构带来的信号放大效率是有限的。为了克服这一缺点,研究人员开发了分枝或树突状的非线性自组装DNA纳米结构。因此,基于非线性自组装DNA纳米结构实现sIgE的高灵敏度检测是可能的。
鉴于此,刘斌教授团队在先前蛋白质定向修饰研究的基础上(Sens. Actuators B Chem. 2023, 385, 133674),开发了一种基于滚环扩增辅助DNA树状分子探针的微流控免疫传感平台,用于灵敏检测多种过敏原特异性IgE。在这项研究中,该团队提出了一种荧光生物传感器,利用核酸的碱基配对和特异性识别,组装DNA树突状分子,随着滚环扩增反应的进行形成最终的DNA树突探针。最终荧光染料SYBR Green I嵌入DNA树突探针产生强烈的荧光信号,实现sIgE的灵敏分析。通过对多通道微流控全血分析装置进行设计,集成了细胞过滤、重组抗原修饰磁性富集和DNA树状分子探针扩增信号转导功能,可实现便携式分析。该传感平台实现了对多种过敏原特异性抗体的定量检测,检测限小于50 pg/mL,与大多数抗体荧光分析检测相比,灵敏度更高。55份血清样本和4份全血样本的检测结果与ELISA检测结果一致,证实了该平台的准确性和稳定性。基于DNA树状分子探针的微流控免疫传感平台具有普遍适用性、高灵敏度和可逆性等优点,为免疫蛋白的便携式检测提供了巨大潜力,可作为疾病诊断和生物分析的即时检测平台。
图1. 用于sIgE检测的多重分析策略
该研究主要由伟德国际1949官网登录的刘斌教授(通讯作者)和魏晓峰副教授(通讯作者)指导,博士研究生陈一瑜(第一作者)完成。集美大学刘光明教授在过敏原制备,患者血清方面给予了支持,伟德国际1949始于英国博士研究生何珊和连惠婷副教授也为该研究提供了帮助。该研究得到国家自然科学基金项目(No. 21904043, 21575044, 31871720, 32072336)的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c00255