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Zn-MOF/GO ナノコンポジットと Ag-DNA 増幅に基づく p53 抗体のための電気化学発光バイオセンサー
An electrochemiluminescence biosensor for p53 antibody based on Zn-MOF/GO nanocomposite and Ag-DNA amplification.
PMID: 32683571 DOI: 10.1007/s00604-020-04425-1.
抄録
Zn-MOF/GOナノコンポジットを用いて、超高感度電気化学発光バイオセンサーを構築した。シグナル増幅試薬としてAg(I)包埋DNA複合体を用いた。本研究では、5,10,15,20-テトラキス(4-カルボキシフェニル)ポルフィリン(TCPP)とZnを水熱法によりポルフィリンパドルホイールフレームワーク(Zn-MOF)に合成した。合成したZn-MOF材料は電気化学発光特性を有しており、酸化グラフェン(GO)との複合化により発光強度が向上した。この複合材料を用いて、p53抗体検出のための超高感度ECLバイオセンサーを構築した。この複合材料は立派な基板として機能し、標的（p53 抗体）を正確に認識するために p53 抗原をたっぷりと装填した。ストレプトアビジンとビオチン共役ヤギ抗ウサギIgG（bio-ab2）のブリッジング効果により、標的と正の相関を持つリッチC DNAを電極上で修飾した後、共反応促進剤Agを捕捉して信号を増幅した。したがって、ECLバイオセンサーの応答は、p53抗体濃度の増加に伴って増加する。0.1fg/mL-0.01ng/mLの範囲では、バイオセンサーの応答信号はp53抗体濃度と良好な直線関係を示している。検出限界は0.03fg/mL（S/N=3）です。このバイオセンサーは、高感度、安定性、特異性に優れているだけでなく、がんの早期発見のための新しい方法を提供していることに感銘を受けた。グラフィカル・アブストラクト Zn-MOF/GO ナノコンポジットをベースとした電気化学発光センサーの模式図。
An ultrasensitive electrochemiluminescence biosensor was established based on the Zn-MOF/GO nanocomposite. Ag(I)-embedded DNA complexes were used as a signal amplification reagent. In this work, 5,10,15,20-tetrakis(4-carboxyphenyl)porphyrin (TCPP) and Zn were integrated into a porphyrin paddlewheel framework (Zn-MOF) by a hydrothermal method. The synthesized Zn-MOF material has electrochemiluminescence property, and the luminescence intensity is improved after being composited with graphene oxide (GO). Based on the composite material, we constructed an ultrasensitive ECL biosensor for the p53 antibody detection. The composite material acted as an admirable substrate and then loaded plenty of p53 antigens to recognize the target (p53 antibody) accurately. Because of the bridging effect of streptavidin and biotin-conjugated goat anti-rabbit IgG (bio-ab2), the rich-C DNA with positive correlation with the target was modified on the electrode and then captured the co-reactant accelerator Ag to amplify the signal. Therefore, the ECL biosensor response increases with increasing p53 antibody concentration. In the range 0.1 fg/mL-0.01 ng/mL, the response signal of the biosensor has a good linear relationship with the p53 antibody concentration. The detection limit is 0.03 fg/mL (S/N = 3). Impressively, the biosensor not only featured high sensitivity, good stability, and excellent specificity for the detection of p53 antibody, but also provides a new way for early detection of cancer. Graphical abstract Schematic representation of the electrochemiluminescence sensor based on a Zn-MOF/GO nanocomposite, which can be applied to the determination of p53 antibody.