Basierend auf einer Erkennungswettbewerbsstrategie und einem Array aus goldenen Dodekaedern (AuNDs) wurde ein Sensorsystem für die Oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie (SERS) entwickelt, das eine effiziente Detektion von zwei miRNA-Typen im Serum gesunder Personen und Patienten mit kolorektalem Karzinom (CRC) ermöglicht. Durch die Modifikation von Raman-Signalmolekülen und komplementären Aptamerketten auf der Oberfläche von goldenen, doppelkegeligen Nanopartikeln (AuNBP) wurden zwei markierte Sonden hergestellt, welche auf einem aptamerfunktionalisierten AuNDs-Array zur Konstruktion des SERS-Sensors kombiniert wurden. Ziel-miRNAs können spezifisch an die Aptamere binden, wodurch markierte Sonden konkurrierend von der Oberfläche des AuNDs-Arrays abgelöst werden, was zu einer Abnahme des SERS-Signals führt. Die Nachweisgrenzen für miR-21 und miR-92a im Serum liegen bei jeweils 5,7 pmol/L bzw. 8,4 pmol/L, und die Reaktionszeit beträgt nur 6 Minuten. Klinische Tests zeigten im Vergleich zu gesunden Personen eine signifikant erhöhte Expression von miR-21 und miR-92a im Serum von CRC-Patienten. Die SERS-Ergebnisse stimmen mit den Echtzeit-quantitativen PCR (qRT-PCR)-Ergebnissen überein, was ihre Genauigkeit bestätigt. Diese Methode bietet eine neue Strategie für die schnelle, hochsensitive und gleichzeitige Erkennung von miRNA und besitzt ein großes klinisches Potenzial für die Frühdiagnose von CRC.

oberflächenverstärkte Raman-Streuung; goldene Dodekaeder; miRNA; Nukleinsäure-Aptamere; kolorektales Karzinom; Erkennungswettbewerbsstrategie