技术文章
Technical articles
更新时间：2022-11-25
点击次数：911
大量研究表明，miRNAs的异常表达与肿瘤的发生和迁移高度相关。它被认为是肿瘤早期诊断和临床治疗的潜在生物标志物。最近的实验证据表明，在血液中发现的所有类型的RNA也以相似比例存在于间质液中。对无创采样和个性化生理监测的需求不断增长，激发了人们对可作为生物标志物信息库的ISF进行探索的兴趣。因此，开发一种强大的微创方法在皮肤ISF中取样足够的靶点是势在必行的。由于miRNA在ISF中的表达水平较低，样本量有限，因此对ISF中miRNA的检测提出很大的挑战。
DNA水凝胶呈现出三维聚合物网络结构，其由 6 条单链 DNA（S-1 至 S-6）制备而成，分为长双链 DNA（[S-1/S-2] n）和交联剂（CL）。[S-1/S-2] n和 CL 都有悬浮的单链 DNA（绿色），DNA水凝胶是由二者悬浮单链之间的杂交形成的。天然聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)证实了DNA水凝胶的成功形成和Toehold介导的链置换过程。透射电子显微镜(TEM)图像显示了DNA水凝胶微粒平均大小为700 nm。此外，进一步使用FL光谱分析来研究其可行性，与对照组相比靶miRNA引起的S-6置换触发FL恢复(绿色曲线)，而燃料探针的加入进一步导致FL急剧增加(红色曲线)。
为了制备 MeHA/DNA-MN，将 MeHA 水溶液和 DNA 水凝胶充分混合，然后倒入 PDMS 模具中（该模具是利用摩方精密的nanoArch P150设备打印微针阵列，结合PDMS翻模制成），在蓝光照射下交联并在室温下干燥。最后，从模具中剥离干燥的 MeHA/DNA-MNs 贴片。获得的 MeHA-MNs 贴片是15 × 15 的针头阵列，尖.端锋利，高度为 860 ± 10 μm，底宽约为 340 ± 10 μm，针间距约为 800 μm。放大扫描电子显微镜 (SEM) 图像显示MeHA/DNA 水凝胶具有均匀分布的孔隙，这种互穿网络结构增加了 MN 的表面积和对样品的提取。通过压缩实验证实了交联的 MeHA-MNs 贴片和 MeHA/DNA-MNs 贴片具有相似的机械强度，表明 DNA 水凝胶对机械强度的影响很小。组织学研究显示穿透深度为 250 ± 20 μm，表明 MN 可以穿透表皮（厚度为 50-150 μm）以到达真皮。交联的 MeHA/DNA-MNs 贴片在琼脂糖凝胶中 15 分钟内可提取 86.6 ± 2.7 μL液体。
为了测试 MN 贴片原位采样和检测 miRNA 的能力，首先研究了其在琼脂糖凝胶和暴露于不同浓度 miRNA-155 的新鲜猪尸体皮肤中检测 miRNA的性能。结果表明，在琼脂糖凝胶中可检测到低至 241.56 pM 的 miRNA。接着研究了其区分各种类型 miRNA 的能力，miRNA-155产生的FL强度分别是miRNA-205和miRNA-21产生的FL信号的2.19倍和2.39倍，这表明MNs检测具有良好的特异性。使用新鲜猪尸体皮肤模型验证了 MNs 对体外 miRNA 检测的敏感性和选择性，与对照（没有 miRNA 预处理）和 miRNA-205、miRNA-21 预处理相比，MNs 穿透与 miRNA-155 孵育的猪尸体皮肤显示出更高的 FL 发射，有力地证实了 MeHA/DNA-MNs 具有很好的在采样和分析皮肤 ISF 中的 miRNA 方面的潜力。
全文链接：
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c06261
来源：高分子科学前沿
当前位置：
