G-四链体结构用于固相纳米孔增敏
G-Quadruplex Enhancing Sensitivity of Solid-state Nanopore作者机构：中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室 中国科学技术大学应用化学与工程学院
出 版 物：《分析化学》 (Chinese Journal of Analytical Chemistry)
年 卷 期：2023年第51卷第10期
页 面：1593-1602页
核心收录：
学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 070302[理学-分析化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学]
基 金：国家自然科学基金项目(Nos.22074136) 长春市-中国科学院市院合作项目(No.21SH16)资助~~
主 题：固相纳米孔 分裂模式G-四链体 纳米孔增敏 催化发夹自组装反应 核酸组装体
摘 要：固相纳米孔技术作为一种新兴的单分子检测技术，具有高通量、高灵敏度、免标记的特性，在单分子表征方面具有极大的发展潜力与广阔的应用前景，但较差的分辨率与制备重现性制约了其应用，尤其用于检测尺寸与孔径相差较大的小分子时存在挑战。在本研究组前期工作中，通过向纳米孔电解质中加入高介电常数溶剂甲酰胺，使纳米孔的电噪声降低了约3个数量级，并首次使用无修饰的锥形玻璃裸孔对催化发夹自组装（CHA）反应进行了原位跟踪。基于该增敏策略，可检测到低至59 nt的DNA发夹结构。但是，受孔径等因素的制约，在对100 bp左右的小分子核酸组装体进行表征时，仍可能存在事件捕获量较低的缺陷。本研究以CHA单体产物为模型，加入一条新的富G短链与其结合，在组装体的尾端形成了分裂模式的G-四链体。此结构增加了组装体的易位体积，可将组装体的易位电流放大2～3倍，并在未加入甲酰胺的条件下，对反应单体的易位事件进行了稳定捕捉。本方法显著提高了固相纳米孔对小分子核酸组装体的识别与捕捉。基于富G短链与结合位点设计的可编辑性，本方法具有一定的灵活性，无需加入甲酰胺，并拓宽了方法检测的靶标范围，可用于对RNA的检测。
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