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증폭이 필요 없는 CRISPR-Cas12a 매개 형광 바이오센서: 메조포러스 실리카 나노소재를 사용한 초 민감 핵산 바이오마커 검출

2025-12-28 20:00
민감한 핵산 바이오마커 검출은 생의학적 진단, 수의학, 식품 안전 등 많은 분야에서 매우 중요합니다. 따라서 정확하고 비용 효율적인 핵산 바이오마커 검출 방법을 개발하는 것이 필수적입니다. 본 연구에서는 메조포러스 실리카 나노소재(MSNs)를 이용한 고감도 CRISPR-Cas12a 기반 형광 바이오센서를 개발하였습니다. 대량의 로다민 B(RB)가 MSNs에 농축되어 RB@MSN 나노복합체가 형성되었으며, 이는 형광 탐침 물질로 작용하였고, Au 나노입자는 형광 소광 물질로 사용되었습니다. CRISPR-Cas12a 시스템의 높은 특이적 인식 능력과 결합하여 증폭 없이 세 가지 중요한 핵산인 EGFR 엑손 19 삭제 돌연변이(EGFR19Del, 순환 종양 DNA에서 발견됨), 아프리카돼지열병 바이러스(ASFV), 인유두종바이러스(HPV)를 검출하였습니다. 최적 조건과 정량 분석을 통해 타겟 농도와 각 형광 강도 간의 강한 선형 상관관계가 있음을 발견했습니다. EGFR 19Del의 최저 검출 한계는 55 aM, ASFV는 51 aM, HPV는 24 aM이었습니다. RB로 MSNs를 농축하고 캡슐화하여 전형적인 CRISPR-Cas12a 시스템에서의 형광 수정 문제, 예를 들어 전문 아웃소싱 요구 및 쉽게 소광되는 형광을 피할 수 있었습니다. 또한 결과는 좋은 반복성과 안정성을 보였습니다. 이 방법은 CRISPR-Cas12a 시스템을 사용한 핵산 형광 검출에 대한 새로운 접근법을 제공합니다.