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J-GLOBAL ID：202202217899770405   整理番号：22A0624210

DNAザイムとエキソヌクレアーゼIII支援カスケードシグナル増幅に基づくPb2+の検出のための低雑音レシオメトリック蛍光バイオセンサ【JST・京大機械翻訳】

A low-noise ratiometric fluorescence biosensor for detection of Pb²⁺ based on DNAzyme and exonuclease III-assisted cascade signal amplification

著者 (6件)： Jin Huali (College of Food Science and Technology, Henan Key Laboratory of Cereal and Oil Food Safety Inspection and Control, Henan University of Technology, Zhengzhou, Henan, China) ,  Liu Ruike (College of Food Science and Technology, Henan Key Laboratory of Cereal and Oil Food Safety Inspection and Control, Henan University of Technology, Zhengzhou, Henan, China) ,  Bai Tian (Henan Province Food Inspection Research Institute, Zhengzhou, Henan, China) ,  Wei Min (College of Food Science and Technology, Henan Key Laboratory of Cereal and Oil Food Safety Inspection and Control, Henan University of Technology, Zhengzhou, Henan, China) ,  He Baoshan (College of Food Science and Technology, Henan Key Laboratory of Cereal and Oil Food Safety Inspection and Control, Henan University of Technology, Zhengzhou, Henan, China) ,  Suo Zhiguang (College of Food Science and Technology, Henan Key Laboratory of Cereal and Oil Food Safety Inspection and Control, Henan University of Technology, Zhengzhou, Henan, China)
資料名： Analytical & Bioanalytical Chemistry  (Analytical & Bioanalytical Chemistry)
巻： 414  号： 5  ページ： 1899-1907  発行年： 2022年 
JST資料番号： E0425B  ISSN： 1618-2642  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 強い毒性と広い分布を有する一般的な重金属イオンとして,鉛イオン(Pb2+)は人体に対して大きな害を有した。本研究では,低ノイズレシオメトリック蛍光バイオセンサを,Pb2+依存性DNAザイムとエキソヌクレアーゼIII(ExoIII)支援カスケードシグナル増幅に基づいて開発した。最初に,DNAザイム(S-DNA)の基質鎖をビオチンとストレプトアビジンの組合せによって磁性ビーズ(MBs)の表面に修飾し,次にDNAザイム(E-DNA)の酵素鎖をS-DNAと二本鎖DNA(dsDNA)を形成することによってMBsに接続した。両末端にCy3とCy5で標識したヘアピンDNA(HP)を蛍光プローブとして用いた。Cy3とCy5の発光ピークは,それぞれ562nmと665nmに現れ,それらの蛍光強度比(F_562/F_665)を取得信号として選択した。レシオメトリックセンサは検出環境の干渉を低減し,偽陽性反応性を避けることができる。DNAザイムの開裂とPb2+存在下での一本鎖DNA(ssDNA)の放出により,HPのヘアピン構造は開放され,2つのフルオロフォア間のFRETは消失し,Cy3の強化されたシグナルとCy5の弱体化シグナルをもたらした。さらに,比[数式:原文を参照]シグナルは,Pb(2+)濃度の増加に伴い,徐々に増加した。Pb(2+)の濃度が0.1~1000nMの範囲にあるとき,[数式:原文を参照]は[数式:原文を参照]と良い直線相関を有し,相関係数(R2)は0.997であり,検出限界(LOD)は77pMであった。提示したレシオメトリック蛍光バイオセンサは他の方法と比較してより低いLODと広い検出範囲を有した。同時に,センサは水道水,茶および米粉試料中のPb2+の検出に対して満足のいく結果を得た。提供したレシオメトリックバイオセンサは種々の標的のモニタリングに大きな可能性を持つ。2つのフルオロフォア間のFRETに基づく低ノイズレシオメトリック蛍光バイオセンサを開発し,DNAザイムとエキソヌクレアーゼIII支援カスケード信号増幅を用いてこの方法の感度を改善した。バイオセンサは77pMという低い検出限界を有した。Copyright Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2021 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *蛍光 ,  発光 ,  プローブ ,  酵素 ,  *DNA【核酸】 ,  ヘアピン構造 ,  検出限界 ,  *バイオセンサ ,  ストレプトアビジン ,  蛍光共鳴エネルギー移動 ,  カルボン酸 ,  窒素複素環化合物 ,  ビタミンB群 ,  ウレア化合物 ,  硫黄複素環化合物
準シソーラス用語： 発蛍光団 ,  蛍光強度 ,  蛍光プローブ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： レシオメトリック蛍光バイオセンサ ,  DNAザイム ,  エキソヌクレアーゼIII ,  信号増幅 ,  鉛イオン

分類 (2件)： バイオアッセイ  (EA03060N) ,  分析機器  (CC02020S)

物質索引 (3件)： Cy3 ,  Cy5 ,  ビオチン

タイトルに関連する用語 (9件)： DNAザイム ,  エキソヌクレアーゼIII ,  支援 ,  カスケード ,  シグナル ,  増幅 ,  低雑音 ,  蛍光 ,  バイオセンサ