基于靶标诱导纳米粒子组装的均相传感平台用于多重DNA甲基化检测及其在结直肠癌诊断中的应用

本研究构建了一种基于靶标诱导金纳米粒子（AuNPs）组装的均相传感平台，结合单粒子电感耦合等离子体质谱（SP-ICP-MS）技术，实现了多重DNA甲基化的高灵敏度双模式检测。通过DNA糖基化酶（hOGG1）特异性切割和亚硫酸盐转化技术，该平台可精准区分甲基化/未甲基化DNA，并对复杂生物样本（如34%人血清）表现出优异抗干扰性，为疾病机制研究和临床诊断提供了创新工具。

　　

亮点

DNA修饰的金纳米粒子探针的合成与偶联

在制备金纳米粒子（AuNPs）时，将1 mL柠檬酸钠（Na₃C₆H₅O₇?2H₂O）溶液（0.11 M）加入50 mL沸腾的6.7‰氯金酸（HAuCl₄）溶液中持续搅拌。随后分三次加入0.333 mL柠檬酸钠溶液（0.06 M），每次间隔30分钟，反应温度保持在90°C。最终在25°C下搅拌30分钟得到单分散AuNP溶液。为提升寡核苷酸探针与AuNPs的偶联效率，加入2.5%（体积比）的0.5 M醋酸铵缓冲液（含10 g/L TCEP，pH 6.8）进行修饰。

SP-ICP-MS传感平台的构建

该均相SP-ICP-MS系统的成功运行依赖于金纳米粒子探针的高效合成与有序组装。首先，裸AuNPs在ICP-MS分析中产生连续稳定的金脉冲信号（图1B），其透射电镜形态显示为约35 nm的球形纳米粒子，尺寸分布均匀（图1C和图S1）。随后，SH-A和SH-B寡核苷链通过硫醇键修饰到AuNPs表面，形成功能化探针。

结论

通过整合hOGG1介导的靶标识别单元，本研究设计了一种均相SP-ICP-MS分析系统，用于多重DNA甲基化检测和结直肠癌肿瘤细胞的精准鉴定。基于单粒子传感机制，该靶标诱导的纳米粒子组装策略展现出卓越的灵敏度和特异性，可准确区分低至0.04%的甲基化比例。与以往方法相比，该平台在操作简便性、抗基质干扰能力和多重检测兼容性方面具有显著优势。