通过可编程核酸酶介导的自动化微通道电阻读出技术实现免疫识别的现场生物传感

《Analytical Chemistry》：Automated Microchannel Resistance Readout of Immunorecognition via Programmable Nuclease Mediation for On-Site Biosensing

本平台集成免疫识别与nuclease介导的电信号转换，通过竞争结合和DNA切割调控磁性纳米颗粒捕获微球能力，实现无需放大的微通道电阻检测，验证牛奶中恩诺沙星检测限4.59 pg/mL，支持自动化便携检测。

　　

由于需要将级联生化反应无缝整合，实现小分子目标识别事件的全自动化转导和信号放大，并将其转化为超灵敏、可检测的电信号仍然具有挑战性。在这里，我们展示了一个集成且便携的生物传感平台，该平台将免疫识别与可编程核酸酶介导的电转导相结合。通过多个微球在微通道中流动产生的连续电流脉冲信号被记录并量化。在该检测方法中，目标分子与抗原-引导DNA结合物竞争抗体结合，剩余的引导DNA激活Clostridium butyricum的Argonaute（CbAgo）来切割磁纳米粒子上的生物素化目标DNA。这种切割会改变磁纳米粒子捕获聚苯乙烯微球的能力，由此产生的微球浓度变化直接通过微通道电阻的变化来量化，从而实现无需放大的定量检测。这种简化的架构减少了人工处理的需求，并支持现场应用。作为概念验证，该平台能够在牛奶中检测到恩诺氟沙星，检测限为4.59 pg/mL。免疫特异性、可编程核酸酶催化作用以及便携式电读数的集成，为多种小分子和生物标志物的自动化、即时生物传感提供了一个通用框架。