Yeni sonuçlar, çeşitli patojenlerin ve hastalıkların tespitinde kullanılabilecek daha verimli, seçici ve hassas DNA biyosensörleri için bir platform sağlıyor.
Elektrokimyasal DNA biyosensörleri, çeşitli hastalıkların izlenmesi için önemli bir umut vaat etmektedir. Genel olarak, tespit uygulamaları, bakteriyel genler ve tümör sekansları gibi hedef DNA analitlerinden, örneğin SARS CoV-2 biyomarkörlerinin klinik olarak ilgili konsantrasyonlarına kadar çok geniştir.
Bununla birlikte, bu tür sistemlerin uygun hassasiyet ve seçiciliğe ulaşması ve laboratuvardan klinik ortama aktarılması zordur. Çünkü bu yaklaşımlar genellikle karmaşık kimyalar, elektrokimyasal etiketleme, teknik olarak zorlu malzemeler veya çok aşamalı prosesler içerir.
Aalto Üniversitesi (Finlandiya) ve Strathclyde Üniversitesi’nden (Glasgow, Birleşik Krallık) araştırmacılardan oluşan bir ekip, yeni bileşenleri olarak modüler DNA nano yapılarını kullanarak elektrokimyasal DNA sensörlerinin hassasiyetini önemli ölçüde artırmanın bir yolunu buldu. Araştırmacılar, geleneksel DNA tabanlı sensör tekniklerini programlanabilir origami DNA yapılarıyla birleştirerek seçiciliği ve algılama hassasiyetini önemli ölçüde artıran etiketsiz bir sensör oluşturdular.
Aalto Üniversitesi’nden doktora öğrencisi Petteri Piskunen “Pratikte, başlangıç noktamız oldukça basit ve yaygın bir DNA biyosensör tipi – analit çözeltisine daldırılmış bir elektrot sistemimiz var, burada algılama elektrodu (tek sarmallı) hedef DNA dizilerine tamamlayıcı olan tek sarmallı DNA prob iplikleriyle kaplanıyor. Hedef iplikçik prob iplikçikle bağlandığında ve hibridize olduğunda, elektrot yakınındaki elektrik yükleri biraz hareket eder yani elektrokimyasal sinyalde bir değişiklik görebiliriz” dedi.
“Burada DNA origami nano yapıları devreye giriyor. Karo benzeri DNA origamimizi, hedef dizinin bir ucuna verimli ve seçici bir şekilde bağlanabilen hedef yakalayıcı ipliklerle donatırken, hedefin diğer ucu prob ipliklerine bağlanıyor. Bu nedenle, hedef dizinin elektrot ve DNA origami arasında sıkışıp kaldığı sandviç benzeri bir kompleks oluşturuyoruz.
Konuk bilim İnsanı Veikko Linko (şu anda Estonya Tartu Üniversitesi’nde Doçent), “Sistemimizin uygulanabilirliğini, antibiyotik direnci olan bakterilerden bir gen parçasını tespit ederek gösterdik. Bu hedefi, kısa iplikçikler ve önemsiz parçalardan uzun dairesel DNA’ya kadar çeşitli tek sarmallı DNA türlerini içeren oldukça karmaşık bir çözeltiden seçici olarak yakalayabildik. Sensörümüzle geleneksel tekniklere kıyasla 100-1000 kat daha düşük hedef konsantrasyonlarını güvenilir bir şekilde tespit edebildik.” dedi.
“Çok yönlü DNA origamisini örneğin yazdırılabilir ve tek kullanımlık elektrotlarla birleştirerek bu kadar yüksek hassasiyet ve özgüllüğe sahip etiketsiz algılama platformları oluşturabileceğimizi düşünmek cesaret verici. Bu da teknolojimizi kitlesel üretilebilirliğe ve bakım noktası cihazları olarak geniş uygulanabilirliğe giden bir yol olarak konumlandırıyor. Şu anda Strathclyde Üniversitesi ile sensör kurulumunun farklı biyomarkör türleriyle kullanılmak üzere genelleştirilmesi için ortak çalışmalar devam ediyor.” [1]DNA origami boosts electrochemical biosensor performance[2]Öne çıkan görsel
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | DNA origami boosts electrochemical biosensor performance |
|---|---|
| ↑2 | Öne çıkan görsel |
