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Multi-channel continuous electrochemical cytosensing based on nucleic acid/peptide/peptide nucleic acids

基于核酸/肽/肽核酸的多通道连续电化学细胞传感

基本信息

批准号：
22K05155
负责人：
菅原一晴
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Maebashi Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、ヒト骨髄性白血病細胞株(K562細胞)を電気化学的にセンシングするためにシングルストランドリボ核酸(ss-DNA)とペプチドを結合させた一連のプローブを合成した。プローブの細胞認識部位としてK562細胞と結合するss-DNAアプタマーを選択した。一方、ペプチド部位はN-末端をアセチル化したAc-His-tag/電子伝達性ペプチドとしておりプローブ合成プロセスにおいて有利である。電子伝達性ペプチドはチロシンとシステイン残基から成っており、容易に細胞センシングのための電極応答を得ることができる。ペプチド部位のカルボキシ基が、ss-DNAアプタマーの5'-末端にリンカーとしてH2N-(CH2)6-OHを導入されアミノ基とコンジュゲートさせた。このプローブはss-DNAとペプチドで構成されているため、生体適合性が高く、コストエフェクティブの高い細胞検出プローブである。ボルタンメトリーによる測定では、電子伝達性ペプチドに起因する酸化ピークが出現し、ss-DNAがK562細胞を認識した際に先のピークはターゲット細胞の濃度に依存し減少した。上述のss-DNAアプタマーをペプチドに修飾したプローブの挙動は、K562細胞を認識しないss-DNAアプタマーを結合させたプローブと比較して、K562細胞センシングに対して高い選択性を示した。考案したプローブのピーク電流値は、10～2,000細胞/mLの濃度範囲でよい直線関係が得られており、K562細胞の検出限界は3細胞/mLであった。それゆえ、ss-DNA/ペプチドプローブはターゲット細胞のセンシングに対して有益であり今後の展開が期待される。

In this study, we investigated the synthesis of DNA from a human leukemia cell line (K562 cells) by electrochemistry. K562 cells were identified by ss-DNA binding. A side, a side, a The electronic pathway is easy to change, and the cell pathway is easy to change. The 5'-terminal region of the ss-DNA fragment contains H2N-(CH2)6-OH, which is introduced into the 5'-terminal region. This is the first time that a person has ever had a problem with DNA. The presence of ss-DNA in K562 cells is dependent on the concentration of DNA in the cells. The ss-DNA gene expression was modified by K562 cells, and K562 cells were characterized by high selectivity. A linear relationship was obtained between the current value of the test sample and the concentration range of 10~2,000 cells/mL, and the detection limit of K562 cells was 3 cells/mL. For example, ss-DNA/DNA may be useful for future development.