Representa los colores visuales de las soluciones de AgNP (0,45 nmol / L) incubadas con diferentes concentraciones de PNA12 (0-1,2 μmol / L) y los espectros de absorción de las soluciones correspondientes. Crédito:© Science China Press
Dado el papel importante en el funcionamiento como oncogenes o supresores de tumores, El ARNm de c-myc ha surgido como un biomarcador potencial para la detección del cáncer. En particular, La expresión anormal de ARNm se observa comúnmente en las primeras etapas del desarrollo del cáncer de colon. Por lo tanto, La detección sensible de ARNm de c-myc se ha convertido en un enfoque prometedor para lograr un diagnóstico clínico temprano del cáncer y allana el camino para la medicina de precisión. Recientemente, a China-EE. UU. El equipo de investigación colaborativa informó un protocolo colorimétrico sin etiquetas basado en nanopartículas de plata / ácido nucleico peptídico (PNA / AgNP) para la detección específica de biomarcadores de ARNm de c-myc.
En la revista de Boletín de ciencia .
El PNA tiene las mismas nucleobases de enlaces de hidrógeno que el ADN, pero está unido a una cadena principal de N- (2-aminoetil) glicina no cargada que confiere características superiores de unión a la diana y robustez fisicoquímica sobre las sondas de ADN nativas. El PNA puede inducir agregaciones de AgNP de manera efectiva, lo que reduce la absorbancia óptica y conduce a un cambio de color significativo de amarillo a rojo-marrón (Fig.1). Curiosamente, la agregación de AgNP se puede controlar de forma reversible mediante la formación de complejos PND-ARNm añadiendo ARNm de c-myc a la solución complementaria que contiene la sonda de PNS. El proceso de disociación reversible se pudo observar fácilmente monitoreando el cambio de color de marrón rojizo a amarillo a simple vista (Figura 2).
El mecanismo fundamental de la interacción AgNPs-PNA también se investiga a nivel molecular. A partir del estudio de las configuraciones más probables de la estructura del PNA en los AgNP mediante el modelado molecular, el equipo descubrió que se pueden formar múltiples enlaces de hidrógeno entre PNA en AgNP, dando como resultado que los AgNP se agreguen naturalmente entre sí. Adicionalmente, la repulsión electrostática reducida también se ha considerado como otro factor que causa la agregación de AgNP inducida por PNA. En presencia de ARNm de c-myc diana, el PNA prefiere cambiar su configuración para combinar con la diana de ARNm complementaria, dando como resultado la desagregación de los AgNP en nanopartículas de Ag dispersas. "Esta tecnología integrada de PNA y AgNPs es bastante simple, específico y sensible. También estamos considerando transferir la plataforma de detección basada en líquidos a dispositivos de detección biológica sólidos, por ejemplo, a través de una plataforma basada en papel o silicona. Además, Nuestro objetivo es integrar la tecnología de códigos de barras y los teléfonos inteligentes para desarrollar un biosensor de detección de oncogén portátil para aplicaciones en el punto de atención. "dijo Chenzhong Li, profesor de Ingeniería Biomédica en Florida International University, Florida.
La hibridación de PNA-ARN interrumpe la agregación de partículas. Fotografías de soluciones de AgNP registradas después de 10 min de incubación con PNA12 (100 nmol / L) recocido con su ARN complementario a 0, 25, 50, 100 nmol / L. Crédito:© Science China Press