Ученые создали функционализированные нанолисты черного фосфора для обнаружения циркулирующей опухолевой ДНК

Циркулирующая опухолевая ДНК (ctDNA) — это ДНК в кровотоке, происходящая из раковых клеток и опухолей. Ее обнаружение — один из наиболее значимых подходов к ранней диагностике рака. Однако существует мало эффективных и практичных методов анализа этого нового класса биомаркеров.

Исследователи из Шэньчжэньского института перспективных технологий (SIAT) Китайской академии наук создали новые нанолисты черного фосфора (BPs) для чувствительного и селективного обнаружения ctDNA.

В исследовании, опубликованном в Biosensors and Bioelectronics, ученые разработали биосенсор на основе нитрофенил-функционализированных нанолистов черного фосфора (NP-BPs), использующий способность различать одноцепочечную (ssDNA) и двуцепочечную (dsDNA) ДНК.

Благодаря нитрофенильной функционализации биосенсор NP-BPs синергетически повысил стабильность BPs и усилил гидрофобные и π-π-стэкинговые взаимодействия между сенсором и азотистыми основаниями нуклеотидов, обеспечив специфичное обнаружение ctDNA.

Этот биосенсор показал преимущества в детекции ctDNA с отличной чувствительностью в 50 fM и широким линейным диапазоном обнаружения от 50 fM до 80 pM.

Помимо надежности и специфичности в различении однонуклеотидных полиморфизмов, биосенсор NP-BPs точно обнаружил ctDNA в клинических образцах сыворотки крови. Примечательно, что процесс детекции был простым, с хорошей воспроизводимостью и занимал всего 15 минут.

Исследователи полагают, что сенсорная платформа на основе NP-BPs перспективна для ранней диагностики рака и мониторинга прогрессирования заболевания.