Tuning Biosensor Cross-Reactivity Using Aptamer Mixtures.
Tuning Biosensor Cross-Reactivity Using Aptamer Mixtures.
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DOI：
10.1021/acs.analchem.9b05339
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发表时间：
2020-04-07
影响因子：
7.4
通讯作者：
Xiao Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu Y;Yu H;Alkhamis O;Moliver J;Xiao Y
由于缺乏合适的生物受体，调整生物传感器对一组配体的响应是具有挑战性的，例如，对给定靶家族的交叉反应性，同时保持对干扰物的高特异性。我们提出了一种新的方法，用于控制交叉反应的生物传感器，通过采用定义的混合物的适体，具有不同的结合特性。作为示范，我们开发了一个家庭的非法设计师的药物，合成卡西酮，与定制的反应，每个目标配体和受体的特异性检测的测定。我们首先使用的比色染料置换试验表明，双适体混合物的结合光谱可以通过改变这些生物受体的摩尔比来调整。优化的测定实现了对合成卡西酮的广泛检测，对干扰物的响应最小，并且通常表现出比单独使用任一适体的测定更好的传感性能。这种策略的一般性证明了与双适体电化学传感器。我们的方法使定制的生物传感器响应的程度，尚未通过任何以前报道的适体工程技术，如序列突变或截短实现。由于指定的目标家族的多个适体可以通过高通量测序进行常规鉴定，我们相信我们的策略提供了一种普遍适用的方法，用于产生接近理想的适体生物传感器，用于各种分析应用，包括医疗诊断，环境监测和药物检测。
It is challenging to tune the response of biosensors to a set of ligands, for example, cross-reactivity to a given target family while maintaining high specificity against interferents, due to the lack of suitable bioreceptors. We present a novel approach for controlling the cross-reactivity of biosensors by employing defined mixtures of aptamers that have differing binding properties. As a demonstration, we develop assays for the specific detection of a family of illicit designer drugs, the synthetic cathinones, with customized responses to each target ligand and interferent. We first use a colorimetric dye-displacement assay to show that the binding spectra of dual-aptamer mixtures can be tuned by altering the molar ratio of these bioreceptors. Optimized assays achieve broad detection of synthetic cathinones with minimal response toward interferents and generally demonstrate better sensing performance than assays utilizing either aptamer alone. The generality of this strategy is demonstrated with a dual-aptamer electrochemical sensor. Our approach enables customization of biosensor responsiveness to an extent that has yet to be achieved through any previously reported aptamer engineering techniques such as sequence mutation or truncation. Since multiple aptamers for the designated target family can routinely be identified via high-throughput sequencing, we believe our strategy offers a generally applicable method for generating near-ideal aptamer biosensors for various analytical applications, including medical diagnostics, environmental monitoring, and drug detection.
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影响因子：
2.5
作者：
Leenaars, M;Hendriksen, CFM
通讯作者：
Hendriksen, CFM
影响因子：
6.1
作者：
German, Christopher L.;Fleckenstein, Annette E.;Hanson, Glen R.
通讯作者：
Hanson, Glen R.
影响因子：
16.6
作者：
Xiao, Y;Lubin, AA;Plaxco, KW
通讯作者：
Plaxco, KW
影响因子：
14.8
作者：
Xiao, Yi;Lai, Rebecca Y.;Plaxco, Kevin W.
通讯作者：
Plaxco, Kevin W.
DOI：
10.3390/molecules23040912
发表时间：
2018-04-15
期刊：
Molecules (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Somerson J;Plaxco KW
通讯作者：
Plaxco KW