聚多巴胺稳定的CsPbBr3通过CRISPR/Cas12a反式切割实现低毒性ECL检测MMP-2

《Biosensors and Bioelectronics》：Polydopamine-Stabilized CsPbBr 3 Enables Toxicity-Reduced ECL Detection of MMP-2 via CRISPR/Cas12a Trans-Cleavage

本文构建了一种CsPbBr3@PDA–Au纳米界面，通过聚多巴胺（PDA）钝化和金辅助电荷转移，结合肽-DNA探针与CRISPR/Cas12a扩增系统，实现了基质金属蛋白酶-2（MMP-2）的超灵敏检测。该平台在统一数据处理下检测限达5.6 aM，兼具高选择性、优异重现性（三重误差棒）和操作稳定性（7天信号保留≥91%），为低丰度蛋白酶监测提供了模块化、环保型ECL诊断新策略。

　　

亮点

材料和化学试剂

所有DNA寡核苷酸，包括分子信标型探针（MB-MMP2）、crRNA、DNA四面体组件和二茂铁标记的发夹DNA（hpDNA-Fc），均由南京金斯瑞生物科技有限公司合成和HPLC纯化。MMP-2可切割肽（GPLGVRG）的氨基酸序列由上海生工生物工程股份有限公司定制合成。重组基质金属蛋白酶-2（MMP-2）和CRISPR/Cas12a核酸酶购自美国New England Biolabs（NEB）公司。

所提出ECL生物传感器的原理

为了实现基质金属蛋白酶-2（MMP-2）的高特异性和高灵敏度检测，我们开发了一种切割激活的电化学发光（ECL）生物传感器，它集成了肽锁定的DNA触发器、基于CRISPR/Cas12a的反式切割扩增以及CsPbBr₃@PDA@AuNPs修饰的电极界面，用于高效信号转导（方案1A）。检测原理依赖于MMP-2特异性肽序列GPLGVRG，它作为一个分子开关，连接一个DNA发夹结构。

结论

在这项工作中，我们提出了一种新颖且高灵敏度的电化学发光（ECL）生物传感器平台，用于检测基质金属蛋白酶-2（MMP-2），该平台将肽响应性DNA激活与CRISPR/Cas12a信号放大以及毒性降低的钙钛矿基电极界面相结合。传感器设计围绕一个合理设计的分子信标（MB-MMP2），其中MMP-2特异性肽接头（GPLGVRG）作为生物响应门，用于释放一个DNA触发器。