Surface-functionalized MoS2 ultrathin nanosheets for electrochemical monitoring terminal deoxynucleotidyl transferase activity based on in-situ polymerized DNA
Surface-functionalized MoS2 ultrathin nanosheets for electrochemical monitoring terminal deoxynucleotidyl transferase activity based on in-situ polymerized DNA
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基于原位聚合 DNA 的表面功能化 MoS2 超薄纳米片用于电化学监测末端脱氧核苷酸转移酶活性
DOI：
10.1016/j.snb.2018.09.016
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发表时间：
2018-12
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Song Wenbo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Du Cuicui;Shang Anqi;Shang Mengxiang;Zhang Jinling;Song Wenbo
基于硫素功能化 MoS2 超薄纳米片 (Th/MoS2UTNS) 和 TdT 诱导的 DNA 聚合，开发了一种有效的末端脱氧核苷酸转移酶 (TdT) 活性电化学生物传感策略。 MoS2超薄纳米片首先通过g-C3N4牺牲模板辅助的简便热解方法实现。随后用硫堇进行表面功能化，获得 Th/MoS2UTNS 复合材料，并将其设计为 TdT 活性检测的传感平台。在该方法中，TdT 催化 50% dATP-50% dTTP 的脱氧核糖核苷酸三磷酸 (dNTP) 底物聚合到 DNA 引物的 3'-OH 末端，原位产生 dsDNA，通过嵌入和静电相互作用将其牢固地固定在硫堇上，导致硫堇的氧化还原信号减弱。该传感器在 0.01 U 至 2.44 U 范围内表现出较宽的 TdT 线性响应，检测限低至 0.0025 U。通过阐明基于表面工程 MoS2 超薄纳米片的高效生物传感平台，这项工作为检测其他核酸或蛋白质分析物的新策略的开发提供了线索。
An efficient electrochemical biosensing strategy for terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT) activity is developed based on thionin functionalized MoS2ultrathin nanosheets (Th/MoS2UTNS) and TdT-induced DNA polymerization. MoS2ultrathin nanosheets is firstly achieved via a facile pyrolytic approach assisted by g-C3N4sacrificial template. Followed by subsequent surface-functionalization with thionin, the Th/MoS2UTNS composite is obtained and designed as a sensing platform for TdT activity detection. In this approach, TdT catalyzes the polymerization of deoxyribonucleotides triphosphate (dNTP) substrate of 50% dATP-50% dTTP to the 3′-OH terminus of DNA primer and in-situ produces dsDNA consequently, which can be strongly immobilized onto thionin by intercalation and electrostatic interaction, resulting in a decreased redox signal of thionin. The proposed sensor exhibits a wide linear response for TdT in the range from 0.01 U to 2.44 U with a low detection limit of 0.0025 U. By elucidating an efficient biosensing platform on the basis of surface engineered MoS2ultrathin nanosheets, this work sheds light on the development of novel strategy for detecting other nucleic acid or protein analytes.
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